伽 玛 射 线 余 辉 提 供 了 解 宇 宙 大 爆 炸 的 线 索
Gamma-ray afterglow provides clues to the origin of big explosion in the Universe
二 零 零 零 年 十 月 November 2000

 从 伽 玛 射 线 找 出 宇 宙 的 形 状
 伽 玛 射 线 爆 发 的 源 头

一 组 来 自 世 界 多 个 国 家 的 科 学 家 ， 利 用 太 空 总 署 (NASA) 钱 德 拉 X- 射 线 观 察 站 (Chandra X-Ray Observatory) 的 X- 射 线 望 远 镜 ， 观 察 伽 玛 射 线 (gamma ray) 的 余 辉 时 ， 发 现 了 前 所 未 见 的 现 象 ， 这 发 现 对 了 解 宇 宙 最 强 烈 爆 炸 的 起 源 提 供 了 宝 贵 的 线 索 。

科 学 家 观 察 伽 玛 爆 炸 (gamma burst) GRB991216 时 ， 从 它 喷 射 出 来 的 物 质 ， 观 察 到 铁 放 射 物 线 (iron emission lines) ， 并 精 确 地 量 度 了 它 们 的 X- 射 线 波 长 (X-ray wavelength) 。

一 直 以 来 ， 天 文 学 家 对 伽 玛 爆 炸 的 起 源 都 有 不 同 的 见 解 ： 有 些 认 为 伽 玛 爆 炸 的 发 生 ， 是 因 为 两 个 压 缩 的 物 体 (compact objects) ， 即 中 子 星 (neutron stars) 或 黑 洞 (black holes) ， 互 相 碰 撞 和 结 合 所 造 成 的 ； 但 是 另 外 一 派 的 理 论 却 认 为 当 一 颗 巨 大 的 超 新 星 ( “ hypernova ” ) 本 身 瓦 解 ， 便 会 引 起 极 强 烈 的 爆 炸 。

经 过 研 究 伽 玛 爆 炸 的 距 离 、 X- 射 线 放 射 线 的 强 度 (intensity of X-ray emission lines) 和 喷 射 物 的 性 质 (properties of ejected materials) ， 科 学 家 排 除 两 个 中 子 星 或 黑 洞 互 相 碰 撞 造 成 伽 玛 爆 炸 的 可 能 性 。 他 们 认 为 伽 玛 爆 炸 源 自 超 新 星 爆 炸 的 可 能 性 较 大 ， 而 且 爆 炸 比 想 象 中 更 强 烈 。 爆 炸 後 所 释 放 出 来 的 能 量 会 使 喷 射 物 受 热 而 产 生 X- 射 线 余 光 ， 能 维 持 数 天 ， 甚 至 数 星 期 。

图 中 所 见 是 X- 射 线 放 射 线 光 谱 。

Photo courtesy of NASA

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