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伽馬射線暴電磁能爆發(fā):時(shí)間在其中似乎會(huì)倒退重復(fù)

2018/8/17 8:36:58 來(lái)源:新浪科技 作者:任天 責(zé)編:浮生

北京時(shí)間8月17日消息,據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,科學(xué)家發(fā)現(xiàn),從太空深處發(fā)出的伽馬射線暴表現(xiàn)出了一些前所未有的奇異行為。多年前,科學(xué)家鑒別了6次極高能量的電磁能爆發(fā),而這些爆發(fā)顯示了復(fù)雜的時(shí)間可逆性波狀行為(時(shí)間在這一行為中似乎會(huì)倒退重復(fù))證據(jù)。

▲伽馬射線暴是宇宙中最明亮和最具能量的事件,但只有在射線束直接指向地球時(shí)才能被探測(cè)到。

不過(guò),科學(xué)家認(rèn)為這一行為并不能證明時(shí)間旅行的可行性。相反,他們現(xiàn)在認(rèn)為這些反復(fù)暴發(fā)就像高速釋放的帶電粒子,在星系碎片中不斷反彈,就像回聲一樣。科學(xué)家稱,這會(huì)產(chǎn)生一種不尋常的信號(hào),然后在數(shù)十億光年的跨度內(nèi)不斷受到干擾(或者稱為噪音)并進(jìn)一步扭曲。了解這一現(xiàn)象可以幫助我們深入了解大質(zhì)量恒星的死亡,甚至揭開(kāi)黑洞形成的奧秘。

伽馬射線暴是宇宙中最明亮和最具能量的事件,但只有在射線束直接指向地球時(shí)才能被探測(cè)到。大部分伽馬射線暴發(fā)生在數(shù)十億光年之外,在地球上觀測(cè)時(shí),其持續(xù)時(shí)間為幾毫秒到幾小時(shí)不等。

▲由于伽馬射線暴信號(hào)距離地球極其遙遠(yuǎn),因此其清晰度往往會(huì)因?yàn)楦蓴_(稱為“噪音”)而降低。噪音會(huì)減低信號(hào)的分辨率,并導(dǎo)致“拖尾”(smearing)現(xiàn)象。

伽馬射線暴的來(lái)源在很大程度上依然未知,一些研究者認(rèn)為,它們來(lái)源于中子星的碰撞。另一些研究者則指出,快速旋轉(zhuǎn)的恒星塌縮成中子星、夸克星或黑洞的過(guò)程才是原因所在,由這些天體事件造就的超新星或極新星(hypernova)產(chǎn)生了伽馬射線暴。

由于伽馬射線暴信號(hào)距離地球極其遙遠(yuǎn),因此其清晰度往往會(huì)因?yàn)楦蓴_(稱為“噪音”)而降低。噪音會(huì)減低信號(hào)的分辨率,并導(dǎo)致“拖尾”(smearing)現(xiàn)象,即中等規(guī)模的射線暴會(huì)呈現(xiàn)三峰,而微弱的射線暴則呈現(xiàn)單峰。

為了減少拖尾現(xiàn)象,研究人員對(duì)美國(guó)航空航天局(NASA)康普頓伽馬射線天文臺(tái)的爆發(fā)和瞬變?cè)丛囼?yàn)設(shè)備(BATSE)在1991年至2000年的數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析,著重研究了其中6次異常明亮的伽馬射線暴。

科學(xué)家認(rèn)為,伽馬射線暴可能是碰撞塊——一大團(tuán)電子和等離子體——以極高速度被撞擊時(shí)所產(chǎn)生的。這接著觸發(fā)了射線的“發(fā)射”,當(dāng)信號(hào)在恒星爆發(fā)后的物質(zhì)云中反射時(shí),看起來(lái)似乎會(huì)向后重復(fù),就像回聲的回響一樣。另一個(gè)可能的原因是,這些物質(zhì)云可能具有雙邊對(duì)稱的形態(tài),比如同心環(huán)。碰撞塊可以穿過(guò)這些同心環(huán)而不被反射,從而呈現(xiàn)時(shí)間逆轉(zhuǎn)的脈沖形式。

“時(shí)間逆轉(zhuǎn)脈沖結(jié)構(gòu)的存在使我們相信,伽馬射線暴的物理模型必須包含很強(qiáng)的物理對(duì)稱性,并與單個(gè)碰撞塊發(fā)生相互作用,”美國(guó)查爾斯頓學(xué)院的研究人員在論文中寫道,“我們已經(jīng)探索了許多簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,發(fā)現(xiàn)一種可能是伽馬射線暴中的受撞擊物質(zhì)必須呈雙向?qū)ΨQ分布,并且受到單個(gè)碰撞塊的撞擊,這種物理現(xiàn)象是造成單個(gè)碰撞塊過(guò)程逆轉(zhuǎn)的原因;另一種可能是單個(gè)碰撞塊在穿過(guò)雙邊對(duì)稱分布的物質(zhì)時(shí)產(chǎn)生了發(fā)射?!?/p>

目前該研究的結(jié)果可以在預(yù)出版平臺(tái)arXiv上獲取,并將在不久后發(fā)表于《天文物理期刊》(The Astrophysical Journal)上。

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