作為宇宙中迄今觀測到的最劇烈的天體爆發(fā)現(xiàn)象，伽馬射線暴（或伽瑪射線暴）產(chǎn)生的細(xì)節(jié)仍然迷霧重重。甚至有研究稱，它與奧陶紀(jì)生物大滅絕有關(guān)。

　　2023年1月10日凌晨，在線發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《自然》（Nature）上的一篇論文報告了在兩個短伽馬射線暴中探測到的振蕩信號——高頻的準(zhǔn)周期振蕩信號（quasiperiodic oscillations，QPOs）。

　　該論文的標(biāo)題是《短伽馬射線暴中的千赫茲準(zhǔn)周期振蕩》（Kilohertz quasiperiodic oscillations in short gamma-ray bursts）。

　　論文的通訊作者是美國馬里蘭大學(xué)帕克分校天文學(xué)系副研究員、美國國家航空航天局戈達(dá)德太空飛行中心訪問科學(xué)家塞西莉亞·奇?zhèn)惖伲–ecilia Chirentii）。

　　9日，塞西莉亞向澎湃科技表示，這些信號可以幫助我們了解伽馬射線暴是如何產(chǎn)生的，以及中子星是由什么組成的，它們是如何合并的。

　　一顆中等規(guī)模的恒星（質(zhì)量大約是太陽的8-20倍）生命結(jié)束發(fā)生爆炸后，剩余物質(zhì)坍縮成的致密核，可能成為“奇異”的中子星。

　　塞西莉亞表示，一般人們認(rèn)為，持續(xù)時間不到2秒的是短伽馬射線暴，超過2秒的是長伽馬射線暴。但這并不是一個嚴(yán)格的定義。短伽馬射線暴被認(rèn)為是由兩個中子星合并產(chǎn)生的，而長伽馬射線暴是由大質(zhì)量恒星的超新星爆發(fā)產(chǎn)生的。

　　但伽馬射線暴領(lǐng)域還有很多問題需要研究。塞西莉亞向澎湃科技表示，比如，中子星合并形成短伽馬射線暴過程的細(xì)節(jié)是什么？這種情況多久發(fā)生一次？中子星和黑洞的合并也能產(chǎn)生短伽馬射線暴嗎？

　　兩顆恒星通過重力作用合并成一個較大天體的過程被稱為恒星碰撞。短伽馬射線暴的產(chǎn)生與此有關(guān)。

　　雖然上述過程也會產(chǎn)生引力波信號，但塞西莉亞表示，現(xiàn)有的引力波探測器在高頻 （>1kHz） 范圍不夠靈敏，無法探測到相關(guān)信號。

　　中國科學(xué)院高能物理研究所官網(wǎng)援引的王紫陽等人發(fā)表的文章介紹稱，如果一個系統(tǒng)的質(zhì)量分布不對稱地運動，那么時空變形就會以波紋的形式向外傳播，這就是引力波。雙星系統(tǒng)會輻射引力波。

　　數(shù)值模擬表明，超大質(zhì)量中子星可能為碰撞所致的伽馬射線暴引入振蕩。而塞西莉亞和同事們就是在尋找這樣的信號。

　　通過對存檔數(shù)據(jù)中超過700次觀察結(jié)果的篩查，他們在康普頓伽馬射線天文臺的觀測數(shù)據(jù)中找到兩個這樣的信號。相關(guān)伽馬射線暴都很短，持續(xù)約10毫秒，包含兩個振蕩頻率：~2.7kHz和~1kHz。

　　該論文稱，對這些高頻準(zhǔn)周期振蕩信號的探測，為研究中子星合并中的動力學(xué)和引力提供了一個潛在的強大的新工具。

　　此外，值得注意的是，在伽馬射線暴天文學(xué)領(lǐng)域，中國學(xué)者也不斷取得研究成果。

　　據(jù)南京大學(xué)天文與空間科學(xué)學(xué)院官網(wǎng)消息，“在以往的研究工作中，盡管人們多次嘗試，但仍未確認(rèn)伽馬暴瞬時輻射階段存在重復(fù)性時間序列（如準(zhǔn)周期信號）的證據(jù)。”國際空間站的大氣-空間相互作用監(jiān)視器 （ASIM）在磁陀星伽馬暴的高能爆發(fā)觀測數(shù)據(jù)中，在亞毫秒時間尺度上，分辨出了準(zhǔn)周期信號的時間結(jié)構(gòu)，分別為2 kHz和4 kHz兩個高頻準(zhǔn)周期信號。這些信號不僅對于研究磁陀星在超級耀發(fā)階段的性質(zhì)有至關(guān)重要的作用，而且還可用于研究其磁場變化、星震等現(xiàn)象。相關(guān)論文于2021年12月22日在線發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《自然》上。“南京大學(xué)張彬彬老師和博士生彭宗開參與本次國際合作研究。”

　　據(jù)南京大學(xué)科學(xué)技術(shù)處官網(wǎng)消息，南京大學(xué)研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)史上最短的II型伽馬射線暴。相關(guān)論文以南京大學(xué)為第一作者單位和第一通訊單位，于2021年7月26日在線發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《自然?天文學(xué)》上。“南京大學(xué)張彬彬老師和內(nèi)華達(dá)大學(xué)張冰老師為該文的通訊作者，南京大學(xué)研究生劉子科和彭宗開為該論文的共同第一作者，北京大學(xué)、河北師范大學(xué)、廣西大學(xué)、云南天文臺、西班牙安達(dá)盧西亞天體物理研究所、中國科技大學(xué)等多位專家學(xué)者共同參與了這一研究工作。”

　　據(jù)中國科學(xué)院高能物理研究所官網(wǎng)消息，2022年10月9日21時17分（北京時間），高海拔宇宙線觀測站（LHAASO，拉索）、高能爆發(fā)探索者（HEBS）和慧眼衛(wèi)星同時探測到迄今最亮的伽馬射線暴，比以往人類觀測到的最亮伽馬射線暴亮了10倍以上。這些觀測結(jié)果打破了多項伽馬射線暴觀測的記錄，對于揭示伽馬射線暴的爆發(fā)機制具有重要價值。

　　據(jù)南京大學(xué)微信公眾號消息，2022年12月8日，南京大學(xué)天文與空間科學(xué)學(xué)院張彬彬領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊在全球頂級科研期刊《自然》（Nature）上發(fā)表論文，發(fā)現(xiàn)了一例觀測上具有特殊意義的伽馬射線暴GRB 211211A，通過詳盡的數(shù)據(jù)分析，指出其前身星可能為中子星-白矮星并合系統(tǒng)。這是首次發(fā)現(xiàn)爆發(fā)時間遠(yuǎn)超短暴典型時間的致密星并合起源的長伽馬暴，也是首次發(fā)現(xiàn)來自長暴的千新星。

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責(zé)任編輯：呂成飛