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最高能量达940亿电子伏,最远在122亿光年外的伽

时间:2020-05-08 08:51来源:游戏开发
最新时空观测结果证实爱因斯坦相对论合理性 美国宇航局费米伽马射线太空望远镜一直在扫描天空中的伽马射线暴,这是宇宙中仅次于宇宙大爆炸的最明亮爆炸。一份最新高能爆炸目录

最新时空观测结果证实爱因斯坦相对论合理性

美国宇航局费米伽马射线太空望远镜一直在扫描天空中的伽马射线暴,这是宇宙中仅次于宇宙大爆炸的最明亮爆炸。一份最新高能爆炸目录为科学家们提供了关于它们如何运行的新见解。瑞典斯德哥尔摩大学的天体物理学家马格努斯·阿克塞尔松说:每次爆发在某种程度上都是独一无二的。只有当我们能够像在这个目录中那样研究大样本时,才开始了解伽马射线暴的共同特征。

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NASA费米空间望远镜观测到的剧烈爆炸

这些反过来又给我们提供了一些线索,让我们了解起作用的物理机制,该目录的研究成果发表在2019年6月13日出版的《天体物理学》上,由阿克塞尔松、意大利巴里国立核物理与理工大学的伊莎贝塔•比萨迪、以及加州斯坦福大学的尼古拉•奥莫德伊和贾科莫•维亚内洛领导的120多位作者对该研究论文做出了贡献。伽马射线暴,这是光的最高能量形式,大多数伽马射线暴发生在某些类型大质量恒星耗尽燃料并坍缩形成新的黑洞时。

据美国太空网报道,美国航天局“费米伽马射线空间望远镜”在一年来的观测中,发现了最新的高能光线,从而证明了爱因斯坦关于光速理论的正确性。

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费米空间望远镜是去年才发射升空的最新天文望远镜,致力于探寻宇宙中最剧烈的大爆炸所产生的伽马射线。最新的发现令科学家能够看到实验室中无法复制的高能光线的作用,从而能帮助科学家更清晰地研究爱因斯坦的相对论。

另一些则发生在两颗中子星合并时,这两种灾难性的事件都产生了接近光速的粒子喷流。伽马射线是由高速运动的物质在喷流内部碰撞以及喷流与恒星周围环境的相互作用产生。天文学家可以通过它们低能伽马射线的持续时间来区分这两种伽马射线。中子星合并产生的短爆发持续不到2秒,而长爆发通常持续一分钟或更长时间。新目录包括17个短暴和169个长暴,描述了过去10年费米大区域望远镜观测到的186个事件。

“爱因斯坦在其相对论中提出了万有引力观念,但有些物理学家总喜欢用其他力的来源取而代之。”加州帕罗奥多斯坦福大学科学家、费米广域望远镜首席观测师皮特-迈克逊说:“人们有各种各样的想法,但缺乏途径来进行验证。”

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爱因斯坦相对论是正确的

费米用两种仪器观察这些强大的爆发,LAT在任何时候都能看到大约五分之一的天空,并记录下能量超过3000万电子伏的伽马射线——这是可见光能量的数百万倍。伽玛射线爆发监测器可以看到整个没有被地球遮挡的天空,并探测到较低的能量排放。迄今为止,GBM总共检测到2300多个伽马射线暴。下面是来自LAT目录的五个创纪录有趣事件的样本,这些事件帮助科学家了解了更多关于伽马射线暴的信息。

许多试图证明万有引力理论的努力都将时空关系描绘成一种飘忽不定的空洞结构,在物理层级上比电子还要微小数万亿倍。这样的模型打破了爱因斯坦的假设,即所有的电磁辐射——无线电波、红外线、可见光、X-射线和伽马射线在通过真空时速度是相同的,即都是以光速运行。

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2009年5月10日,费米望远镜和其他探测卫星观测到一次所谓的“短伽马射线爆发”,被命名为“GRB 090510”(GRB:美国地球物理研究委员会)。天文学家认为这种爆炸发生在中子星相撞时。进一步研究表明爆炸发生在73亿光年外的星系中。

1、GRB 081102 b

费米广域望远镜观测到了2.1秒的剧烈爆炸,放射出很多伽马射线量子,形成两股巨大能量流,其中一股比另一股高出近一百万倍。经过70多亿光年的旅行,它们之间的速度仅有0.9秒的差别。

发生在2008年11月2日的081102B短脉冲是探测到的最短的伽马射线暴,持续时间只有十分之一秒。虽然这一暴增出现在费米观测的第一年,但它没有出现在2013年出版的早期版本中。第一个LAT目录只确定了35个伽马射线暴,由于数据分析技术的改进,科学家能够确认该样本中的一些边缘观测,并为新目录识别出五倍数量的暴增。

“此次研究结果排除了任何关于万有引力理论的新观点,即有人认为超高能量会导致光速发生变化。”迈克逊说:“在十亿亿分之一内,两股量子的速度都是一致的。爱因斯坦的相对论是正确无误的!”

2、GRB 160623 a

费米望远镜的次级装置伽马射线监视器在超过250次的爆炸中发现了低能量伽马射线。广域望远镜则观测到12次的高能爆炸,其中三次还创下了新的记录。

2016年6月23日在天鹅座发现的长寿命爆发160623A,在LAT energy持续发光近10个小时,是星表中持续时间最长的一次。但在费米GBM仪器记录的较低能量下,它只被探测了107秒。这两个仪器之间的明显差异证实了第一个LAT目录中暗示的趋势。无论是长脉冲还是短脉冲,高能伽马射线的发射时间都比低能射线的发射时间长,而且发射时间较晚。

编辑:游戏开发 本文来源:最高能量达940亿电子伏,最远在122亿光年外的伽

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