在发生爆炸前,这些年代久远的“老星”的光线是看不见的,它们在行将就木、发生爆炸时所产生的伽玛射线暴使我们得以穿越时光隧道,回眸看到了几十亿年前甚至上百亿年前它们在死亡时挣扎的情景。
除了寿命不同外,跟长寿命伽玛射线暴相比,短寿命暴的辐射强度较弱,伽玛射线的光子能量较高。还有证据表明,在长寿命暴中,能量转换成伽玛射线的速率是稳定的;而在短寿命暴中,能量转换速率则随爆发的发展而减小。这些特性暗示,长、短寿命暴有不同的产生机制。
观测表明,有些长寿命暴可能同特殊类型的超新星有联系,这为探索伽玛射线暴的起源提供了一种可能的途径。超新星是暮年恒星走向坟茔的一种形式。这种恒星质量较大,它们死亡时,其外壳在爆炸中变成气体,抛向辽阔的宇宙空间,以近光速在空间运动,核心部分则在爆发中坍缩成为中子星或黑洞等致密天体。
由于持续时间很短,研究比较困难,科学家至今对短寿命伽玛射线暴了解很少。早在2003年,“高能瞬变探测器-2号”开始观测这类伽玛射线暴的余辉。但是,由于余辉太短,无法确定它们的距离,结果无功而返。
名词解释
赤经与赤纬在地球上,地区和城市的位置通常用地理经度和地理纬度来标记。同样,对天上的星球也要标明位置。在地球上不同地区的人观测同一颗星,得到的星位置是不同的。由于地球自转,同一个人在同一位置的不同时间观测同一颗星,得到的星位置也不同。因此,星球的位置不能用地理经度和地理纬度来标明,而必须采用固定在天球上的假想坐标系统,这样的坐标系统之一就是天球赤道坐标系。天球赤道坐标系由赤经和赤纬来表示,赤经沿天赤道度量,单位用时、分,例如赤径为5时26分,就记为5h26m。赤纬沿垂直赤经方向度量,单位用度,并带有正负号。
红移与蓝移 根据多普勒定律,
天体在视线方向存在运动时,测量的光线频率或波长就会改变,天体远离观测者时,频率变低,波长变长,称为红移;天体接近观测者时,频率变高,波长变短,称为蓝移。红移和蓝移表示天体在视线方向上不同的运动。哈勃定理指出,红移的大小表示天体到地球的距离。
河内源与河外源对一个天体来说,它跟地球之间的距离是最基本的参数。遗憾的是,在余辉发现以前,伽玛射线暴与地球之间的距离基本上无人知道,因为伽玛射线暴是稍纵即逝的爆发现象,出现的时间和方向是随机的,无法进行预测。另一方面,伽玛射线暴只能用伽玛射线探测器探测,而这种探测器的分辨力很低。爆发源的位置尚且测不出,哪能谈得上爆发源的距离?
20世纪70年代,天文学家发现伽玛射线暴是均匀分布在天球上的,没有向银河系中心或银道面集中的倾向。据此有人提出,伽玛射线暴是在遥远的宇宙深处产生的。但是,也有人根据同样的观测提出,伽玛射线暴是从银河系的银晕或银盘中来的,甚至还有人说,伽玛射线暴就发生在太阳系边缘。
20世纪80年代,日本天文学家在几个伽玛射线暴中探测到了X射线吸收线。据此他们提出,伽玛射线暴是银盘内的中子星产生的。这一观点很快为大多数人所接受。在1990年的一次关于伽玛射线暴的国际学术会议上,除了美国普林斯顿大学的帕曾斯基教授坚持伽玛射线暴是河外起源的外,其他科学家几乎都认为是在银河系起源的。正由于此,才决定发射“康普顿天文台”来提供观测证据。不过,随着“康普顿天文台”探测到的伽玛射线暴数目增多,伽玛射线暴均匀分布的特点更显著,于是多数科学家转而支持河外起源的观点。但部分专家仍坚持说,不能排除银晕起源的可能性。
究竟哪一种观点才是正确的呢?要确定伽玛射线暴的位置是在河内还是在河外,关键在于定出爆发源的距离。余辉的发现为探测伽玛射线暴的距离提供了可能,而“雨燕”卫星