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天体物理团队在伽玛射线暴研究领域取得进展
发布时间:2020-04-21

4月1日,天体物理权威学术期刊《天体物理杂志》(The Astrophysical Jouranal)在线刊发了我院天体物理研究团队在伽玛射线暴领域长达90页的研究论文。我院2019届毕业博士生王扉扉为论文第一作者,邹远川教授为论文通讯作者。

伽玛射线暴是宇宙中最剧烈的爆发,是由大质量恒星死亡或者双致密星并合最后一分钟左右产生的接近光速的喷流所发出的,其一秒内释放出的能量比太阳一生所释放的能量还多。一般而言,如果是双星并合起源还会伴随着引力波的产生,如2017年8月17日LIGO所观测的引力波事件。自1967年发现第一个伽玛射线暴开始,已有50多年的研究历史,共观测到约1万个射线暴。然而恒星死亡的最后过程,接近光速的喷流如何产生,喷流的动能如何转化成伽玛射线光子等诸多问题都还不够清楚。一种可行的办法是对大量的伽马射线暴进行统计研究找出规律,进而推测其本质。然而由不同望远镜所观测到的数据均散落于不同研究论文和各自望远镜的数据中心,虽然已有一些小规模的摘取几十或者几百个事例的小规模统计工作,但针对所有伽玛射线暴还没有一个完整的数据库。

伽玛射线暴想象图,取自NASA。Credit: NASA/Swift/Mary Pat Hrybyk-Keith and John Jones

研究团队克服诸多困难,如不同仪器的观测量不一致,数据缺失问题,误差处理方法不一致等,从2012年开始,逐步收集从1991年到2016年共6289个伽玛射线暴的数据,每个暴有46个特征量,取自700多篇文献和相应的望远镜数据中心,最终整理成文。这项研究证实了一些前人总结的规律,也发现了一些新的统计关系,比如勾状关系(如下图)。这为进一步揭开伽玛射线暴之谜提供了有力的数据支撑。团队成员后续将继续进行分类研究,并随着观测的进展补充完善数据。

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