探测早期宇宙中的一次巨大爆炸
天体物理学
2009-11-11 v5
摘要
伽马射线暴(GRBs)是高能光子的明亮闪光，持续时间从约10毫秒到10分钟不等。它们的起源和性质困扰了科学界约25年，直到1997年，首次探测到长暴(持续时间>2秒)的X射线余辉，并发现了相应的光学和射电对应体。这些测量证实，长GRB通常位于高红移(z~1.6)处，且位于亚光度的恒星形成寄主星系中。它们很可能由一类大质量恒星的核心坍缩爆炸产生，这类爆炸形成了高度相对论性的喷流（坍缩星模型）。相对论性膨胀流速度场中的内部不均匀性导致快速移动和慢速移动的流体壳层之间发生碰撞，并形成内激波。这些激波被认为产生了观测到的瞬时辐射，表现为形状不规则、间隔不等的伽马射线脉冲，每个脉冲对应一次不同的内部碰撞。喷流向星周介质的向外膨胀被认为产生了“外”激波，负责产生在X射线、光学和射电波段观测到的平滑衰减的余辉辐射。在此，我们报告了迄今观测到的最遥远伽马射线暴的伽马射线和X射线观测结果：其红移6.29对应于距地球130亿光年的距离，相当于宇宙年龄仅为7亿至7.5亿年的时期。在如此大的红移处发现伽马射线暴意味着大爆炸后仅7亿年就存在大质量恒星。极高红移的暴是研究宇宙刚走出黑暗时代后的再电离时代的良好途径。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0509737,
title = {Detection of a huge explosion in the early Universe},
author = {G. Cusumano and V. Mangano and G. Chincarini and A. Panaitescu and D. N. Burrows and V. La Parola and T. Sakamoto and S. Campana and T. Mineo and G. Tagliaferri and L. Angelini and S. D. Barthelemy and A. P. Beardmore and P. T. Boyd and L. Cominsky and C. Gronwall and E. E. Fenimore and N. Gehrels and P. Giommi and M. Goad and K. Hurley and J. A. Kennea and K. O. Mason and F. Marshall and P. Meszaros and J. A. Nousek and J. P. Osborne and D. M. Palmer and P. W. A. Roming and A. Wells and N. E. White and B. Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0509737},
year = {2009}
}
备注
11 pages, 1 table, 3 figures. Note: this paper has been submitted for publication in Nature, It is embargoed for discussion in the popular press