伽马射线暴是宇宙中最猛烈的爆发,它们在50秒内发布的能量相当于银河系200年总辐射能量。最近天文学家在宇宙遥远一端发现了新的短伽马射线暴余辉,距离我们远达100亿光年,也就是说发生在大爆炸后仅38亿年。
这场事件被命名为SGRB181123B。伽马射线的持续时间一般介于0.01秒~1000秒左右,以2秒为界,可以分为长伽马射线暴(long gamma-ray bursts)和短伽马射线暴(short gamma-ray bursts,SGRB)。而伽马射线暴爆发过后,望远镜可以在其它波段观测到辐射,称为伽马射线暴的余辉。根据波段不同可分为X射线余辉、光学余辉、无线电余辉等,通常随时间指数式衰减,X射线余辉能够持续几个星期,光学余辉和无线电余辉则能持续几个月到一年。
整体来说,短伽马射线暴非常罕见,天文学家目前推测最可能是发生在2颗中子星整合之际,每年大概仅能检测到7、8个短伽马射线暴,加上它们的余辉通常最多只持续几小时,时间短到无法让天文学家好好观察,也因此可想见,当美国西北大学团队发现距离远达我们100亿光年的超微弱短伽马射线暴时,该有多么兴奋。
2018年,NASA的尼尔格雷尔斯雨燕天文台(Neil Gehrels Swift Observatory)首度发现该事件,但并不知道这场爆炸距离我们多远,西北大学团队接着利用北双子望远镜测量SGRB181123B的光学余辉。
由于双子座望远镜拍下的图像非常清晰,让研究人员能够精确定位宇宙中特定星系的位置,在利用南双子望远镜上的近红外光谱仪拍摄宿主星系的光谱后,研究人员意识到他们偶然发现比其他已知伽玛暴都还要遥远SGRB,当时宇宙还只是个少年。
在这一刻找到SGRB意味着,当年少宇宙正在忙着形成大量恒星、迅速形成星系时,某处已经有经历出生、演化和死亡的中子星对融合了,这也许会改变我们对中子星整合需要多长时间的理解,以及在年少宇宙时期整合的中子星对,彼此融合的速度有多快。
新论文发布在《天文物理期刊通信》(the Astrophysical Journal Letters)。