伽馬射線暴電磁能爆發:時間在其中似乎會倒退重復
北京時間8月17日消息,據國外媒體報道,科學家發現,從太空深處發出的伽馬射線暴表現出了一些前所未有的奇異行為。多年前,科學家鑒別了6次極高能量的電磁能爆發,而這些爆發顯示了復...
北京時間8月17日消息,據國外媒體報道,科學家發現,從太空深處發出的伽馬射線暴表現出了一些前所未有的奇異行為。多年前,科學家鑒別了6次極高能量的電磁能爆發,而這些爆發顯示了復雜的時間可逆性波狀行為(時間在這一行為中似乎會倒退重復)證據。
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才能被探測到。
不過,科學家認為這一行為并不能證明時間旅行的可行性。相反,他們現在認為這些反復暴發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。科學家稱,這會產生一種不尋常的信號,然后在數十億光年的跨度內不斷受到干擾(或者稱為噪音)并進一步扭曲。了解這一現象可以幫助我們深入了解大質量恒星的死亡,甚至揭開黑洞形成的奧秘。
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才能被探測到。大部分伽馬射線暴發生在數十億光年之外,在地球上觀測時,其持續時間為幾毫秒到幾小時不等。
由于伽馬射線暴信號距離地球極其遙遠,因此其清晰度往往會因為干擾(稱為“噪音”)而降低。噪音會減低信號的分辨率,并導致“拖尾”(smearing)現象。
伽馬射線暴的來源在很大程度上依然未知,一些研究者認為,它們來源于中子星的碰撞。另一些研究者則指出,快速旋轉的恒星塌縮成中子星、夸克星或黑洞的過程才是原因所在,由這些天體事件造就的超新星或極新星(hypernova)產生了伽馬射線暴。
由于伽馬射線暴信號距離地球極其遙遠,因此其清晰度往往會因為干擾(稱為“噪音”)而降低。噪音會減低信號的分辨率,并導致“拖尾”(smearing)現象,即中等規模的射線暴會呈現三峰,而微弱的射線暴則呈現單峰。
為了減少拖尾現象,研究人員對美國航空航天局(NASA)康普頓伽馬射線天文臺的爆發和瞬變源試驗設備(BATSE)在1991年至2000年的數據進行了分析,著重研究了其中6次異常明亮的伽馬射線暴。
科學家認為,伽馬射線暴可能是碰撞塊——一大團電子和等離子體——以極高速度被撞擊時所產生的。這接著觸發了射線的“發射”,當信號在恒星爆發后的物質云中反射時,看起來似乎會向后重復,就像回聲的回響一樣。另一個可能的原因是,這些物質云可能具有雙邊對稱的形態,比如同心環。碰撞塊可以穿過這些同心環而不被反射,從而呈現時間逆轉的脈沖形式。
“時間逆轉脈沖結構的存在使我們相信,伽馬射線暴的物理模型必須包含很強的物理對稱性,并與單個碰撞塊發生相互作用,”美國查爾斯頓學院的研究人員在論文中寫道,“我們已經探索了許多簡單的運動學模型,發現一種可能是伽馬射線暴中的受撞擊物質必須呈雙向對稱分布,并且受到單個碰撞塊的撞擊,這種物理現象是造成單個碰撞塊過程逆轉的原因;另一種可能是單個碰撞塊在穿過雙邊對稱分布的物質時產生了發射。”
目前該研究的結果可以在預出版平臺arXiv上獲取,并將在不久后發表于《天文物理期刊》(The Astrophysical Journal)上。(任天)
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