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伽马射线暴电磁能爆发:时间在其中似乎会倒退重复

发布时间:2018-08-17 15:40:11
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伽马射线暴是宇宙中最明亮和最具能量的事件,但只有在射线束直接指向地球时才能被探测到。
伽马射线暴是宇宙中最明亮和最具能量的事件,但只有在射线束直接指向地球时才能被探测到。

  北京时间 8 月 17 日消息,据国外媒体报道,科学家发现,从太空深处发出的伽马射线暴表现出了一些前所未有的奇异行为。多年前,科学家鉴别了 6 次极高能量的电磁能爆发,而这些爆发显示了复杂的时间可逆性波状行为(时间在这一行为中似乎会倒退重复)证据。

  不过,科学家认为这一行为并不能证明时间旅行的可行性。相反,他们现在认为这些反复暴发就像高速释放的带电粒子,在星系碎片中不断反弹,就像回声一样。科学家称,这会产生一种不寻常的信号,然后在数十亿光年的跨度内不断受到干扰(或者称为噪音)并进一步扭曲。了解这一现象可以帮助我们深入了解大质量恒星的死亡,甚至揭开黑洞形成的奥秘。

  伽马射线暴是宇宙中最明亮和最具能量的事件,但只有在射线束直接指向地球时才能被探测到。大部分伽马射线暴发生在数十亿光年之外,在地球上观测时,其持续时间为几毫秒到几小时不等。

由于伽马射线暴信号距离地球极其遥远,因此其清晰度往往会因为干扰(称为“噪音”)而降低。噪音会减低信号的分辨率,并导致“拖尾”(smearing)现象。
  由于伽马射线暴信号距离地球极其遥远,因此其清晰度往往会因为干扰(称为“噪音”)而降低。噪音会减低信号的分辨率,并导致“拖尾”(smearing)现象。

  伽马射线暴的来源在很大程度上依然未知,一些研究者认为,它们来源于中子星的碰撞。另一些研究者则指出,快速旋转的恒星塌缩成中子星、夸克星或黑洞的过程才是原因所在,由这些天体事件造就的超新星或极新星(hypernova)产生了伽马射线暴。

  由于伽马射线暴信号距离地球极其遥远,因此其清晰度往往会因为干扰(称为“噪音”)而降低。噪音会减低信号的分辨率,并导致“拖尾”(smearing)现象,即中等规模的射线暴会呈现三峰,而微弱的射线暴则呈现单峰。

  为了减少拖尾现象,研究人员对美国航空航天局(NASA)康普顿伽马射线天文台的爆发和瞬变源试验设备(BATSE)在 1991 年至 2000 年的数据进行了分析,着重研究了其中 6 次异常明亮的伽马射线暴。

  科学家认为,伽马射线暴可能是碰撞块——一大团电子和等离子体——以极高速度被撞击时所产生的。这接着触发了射线的“发射”,当信号在恒星爆发后的物质云中反射时,看起来似乎会向后重复,就像回声的回响一样。另一个可能的原因是,这些物质云可能具有双边对称的形态,比如同心环。碰撞块可以穿过这些同心环而不被反射,从而呈现时间逆转的脉冲形式。

  “时间逆转脉冲结构的存在使我们相信,伽马射线暴的物理模型必须包含很强的物理对称性,并与单个碰撞块发生相互作用,”美国查尔斯顿学院的研究人员在论文中写道,“我们已经探索了许多简单的运动学模型,发现一种可能是伽马射线暴中的受撞击物质必须呈双向对称分布,并且受到单个碰撞块的撞击,这种物理现象是造成单个碰撞块过程逆转的原因;另一种可能是单个碰撞块在穿过双边对称分布的物质时产生了发射。”

  目前该研究的结果可以在预出版平台 arXiv 上获取,并将在不久后发表于《天文物理期刊》(The Astrophysical Journal)上。

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