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伽瑪射線的黎明之光

  伽瑪射線爆發(Gamma-Ray Bursts)是宇宙中最有活力的天文奇觀,但有些爆發後的可見光餘暉會較預期暗。 歐南天文台利用位於智利La Silla的2.2米MPG/ESO望遠鏡與GROND (Gamma-Ray Burst Optical/Near-Infrared Detector)設備進行了迄今最大規模的研究,發現在可見光餘暉較暗的現像其原因是在它與地球之間的塵埃。

  伽瑪射線暴是很短暫的天文現象,發生時間從不到一秒鐘到幾分鐘,最初僅能完全依賴太空軌道上的監測器記錄他們的高能量輻射。 十三年前,天文學家發現了來自這些強力爆發的持久低能量輻射流,,天文學家稱之為餘暉。這個現象自最初爆炸後可以持續數週甚至數年。

  所有的伽瑪射線爆發餘暉皆有X射線,其中大約有一半被發現發出可見光,其餘則留下神秘的黑暗。 一些天文學家懷疑這些黑暗的餘暉可能是一個全新類形伽瑪射線暴,而另一些人認為,他們可能都在很遠的距離。 先前的研究也有人認為它與地球之間的塵埃即可解釋為什麼可見光餘暉如此黯淡。

  美國太空總署於2004年底發射的雨燕(Swift)衛星從地球上空可以檢測到伽瑪射線爆發的位置,並立即轉達給其他的餘暉觀測站以便研究。 在最新的研究中,天文學家使用歐南天文台位在智利La Silla 的2.2米MPG/ESO望遠鏡與伽瑪射線爆發偵測器(GROND)進行研究。根據最新的觀測數據,讓天文學家解決了光學餘暉失?之謎。

  利用一個特殊的快速反應模式系統,研究人員可以在雨燕衛星的警報通知後幾分鐘內透過從可見光到近紅外光的七個濾鏡同時觀察。通過結合雨燕衛星的觀測及GROND設備擷取數據,天文學家能夠準確地測定從高能量X射線到近紅外線波長發出的餘暉,。 天文學家利用這些信息來直接測量光線抵達地球途中的塵埃量。 在此研究之前,天文學家僅能粗略估計塵埃含量。

  該團隊使用了大範圍的數據,包括他們自己從GROND的測量資料、其他大型望遠鏡包括歐洲南方天文台的甚大望遠鏡(VLT),來估計幾乎所有的爆發樣本的距離。 他們發現光線傳遞過程因為受到遮蔽會降低至原始強度的百分之60-80,非常遙遠的伽瑪射線爆發受塵埃影響更加嚴重,觀察到的強度可能低至原來的百分之30-50。 天文學家認為那些最黑暗的伽瑪射線爆發,是因為他們的少量可見光在到達之前已完全被塵埃阻擋了。本研究的結果刊登在Astronomy & Astrophysics 期刊上。

  MPG/ESO 於2010年11月發現第一個銀河系外行星,相關新聞可參見天文新知2010.11.20 首度發現來自銀河系外的系外行星。


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