說到望遠鏡,你會首先想到什么?——雙筒?“牛反”?亦或是高大上的“哈勃”?
各種光學望遠鏡(左上:雙筒望遠鏡;左下:天文愛好者常用的望遠鏡;右:哈勃空間望遠鏡)
我們今天給大家介紹一個更高端的,它的名字叫“天極”,即將隨著“天宮二號”一起上天,去探測宇宙中的伽馬射線。
什么?說到伽馬射線你就蒙了?別急,醫院檢查身體所用的X光以及地鐵機場安檢用的X光就是它的同類~
不過,“天極”可不是普通的伽瑪射線望遠鏡,它可是探測伽瑪暴所發出的伽瑪射線的偏振的神器。
科學“小白”知識 伽瑪射線有多神秘?
大家知道,我們眼睛能看見的光叫做可見光,伽瑪射線與可見光一樣,都是電磁波。
電磁波就像湖面的水波,振蕩著向前傳播。
水波(圖片來自網絡)
電磁波按波長(即相鄰兩個波峰的距離)從長到短,可分為無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、X射線和伽瑪射線等等。
因此,伽瑪射線是波長最短、能量最強的電磁波,它的能量比可見光大幾十萬倍以上。
伽瑪射線有很強的穿透性。
怎么說呢?如果你想有效遮擋可見光,稍厚的窗簾便能實現,而如果是屏蔽伽瑪射線的話,則需要厚厚的墻、鉛磚或者….地球大氣層。
凡事都有兩面性,我們生活的藍色星球正因為有大氣層,所以宇宙天體產生的各種伽瑪射線才無法到達地面毀滅地球生物!而另一方面,也因為有大氣層,所以人們要想探測宇宙產生的伽馬射線和伽瑪暴,就只能在太空中使用衛星實現了。
伽瑪暴是什么?
恒星的“生命之花”
伽瑪暴是宇宙伽瑪射線暴的簡稱。
顧名思義,它是宇宙中突然產生的伽瑪射線大爆發,就像涓涓細流突然變成滾滾大江。那么,它到底是怎樣發生的呢?
在晴朗的夜空,普通人肉眼可見九千多顆星星,其中大部分是恒星——與太陽同類。有些恒星比太陽大幾十倍,它們從形成至死亡的時間(壽命)比太陽短得多。
在它們一生輝煌即將結束之際,將發生劇烈爆炸,整個恒星解體,星體中心的物質將壓縮形成黑洞,黑洞瘋狂地吞噬周圍物質…...
電影《星際穿越》中的黑洞(圖片來自網絡)
然而,并不是所有物質都掉入那無底的深淵,部分物質以近乎光速噴發而出,形成宇宙中最壯麗的“煙花”。
“煙花”在其內部磁場的作用下將產生極其強烈的伽瑪射線輻射,持續時間長則不過幾千秒,短則不足百分之一秒,然而其亮度卻超過全宇宙其它天體的總和,輻射能量跟太陽一生(百億年)輻射的總能量相當。猶如恒星最后的“生命之花”,集一生的輝煌于一瞬,化作最美的告別,它們就是伽瑪暴。
伽瑪暴--恒星的“生命之花”。左:伽瑪暴的正面示意圖;右:伽瑪暴的側面示意圖 (圖片均來自網絡)
從1973年公布發現伽瑪暴以來,關于它們的研究一直是天文學和物理學中一個極其活躍的前沿領域。1997年至今,伽瑪暴的觀測研究曾四次被美國的《科學》雜志評為世界年度十大科技成就之一。
2013年11月24日,多國研究人員在《科學》雜志同時發表四篇論文,報告了使用在太空運行的望遠鏡觀測到的迄今最亮的伽瑪暴(編號GRB 130427A)。它發生在距離地球36億光年,是來自獅子座的一顆質量達到太陽的20到30倍的恒星的大爆炸。在它發生時,人們在地面使用雙筒望遠鏡也能一睹其風采。
迄今人們觀測到的最亮的伽瑪暴,它爆發時比宇宙其它天體的總和還亮!左:伽瑪暴發生前的天圖;右:伽瑪暴發生時的天圖(圖片來自網絡)
目前,人類看到的最遙遠的伽瑪暴(編號GRB 090423)距離地球132億光年,在它發生時宇宙尚處于兒童時期,僅僅6億多歲。
經過這么多年的觀測研究,現在我們比較清楚的知道,持續時間長的伽瑪暴常起源于大質量恒星的塌縮,而短于2秒鐘的伽瑪暴很可能來自于雙中子星或者黑洞-中子星系統的合并。