物理科技生物学-PHYICA

千年:在自己的巢中伏三峰かずこ击标准蜡烛

天文学与空间 2022-05-17 00:01:09

由空间科学研究所 与伽玛暴相关的铂样品、千年星和中子的x光基本平面

天体物理学杂志(2020)

DOI: 10

3847/1538-4357/abbe8a

ArXiv: https://arxiv

org/abs/2010

02092 伽马射线爆发是宇宙大爆炸后宇宙中最明亮和最具爆炸性的瞬态现象

最近,由Dr

玛丽亚·戴诺蒂,波兰贾吉隆尼大学助理教授

这篇被《天体物理学杂志》接受的新文章是对神秘伽玛暴特性的统计分析,旨在确定GRB亚类的观测特性

本文特别关注与千年发展目标相关的伽玛暴

天文学家只能直接测量到接近地球的物体的距离,并且必须推断到更远的物体的距离

所有在宇宙距离阶梯上充当梯级的物体都有已知的亮度,被称为“标准蜡烛”

一旦知道了标准蜡烛的绝对光度,就可以根据测量的亮度来计算到那个物体的距离

例如,同一个标准蜡烛的光在更远的地方会显得更暗

伽玛暴是如此强大,以至于在几秒钟内,它们发出的能量相当于太阳在其整个生命周期内发出的能量

因此,在难以置信的远距离观察伽玛暴是可能的

k

a

,高红移),比在110亿光年远的地方观测到的像Ia型超新星这样的标准蜡烛要远得多

使用伽玛暴作为一种新型的标准蜡烛,将使天文学家能够研究和理解宇宙学问题,这些问题可能会改变目前关于宇宙历史及其演化的模型

尽管经过几十年的观察,一个能够解释这些物体的基本物理机制和特性的综合模型还没有出现

人们已经提出了许多伽玛暴可能的物理起源,比如一颗极其巨大的恒星的爆炸(长周期伽玛暴)或者两个致密物体的合并(短周期伽玛暴)

千新星是与持续时间不到两秒钟的伽玛暴相联系的天体

这些短伽玛暴来自两个致密物体(如中子星)融合后的爆炸

在与KN瞬变重合的位置探测X射线发射可以提供短伽玛暴和由NS合并产生的引力波之间缺失的观测联系

首次探测到与GW和短GRB 170817有关的KN,开启了观测和理论研究的新时代

这个长期故事缺失的部分是KNe和戴诺蒂等人提出的GRB观测相关性之间的联系

现在提供

即使所有的伽玛暴都是用同一颗卫星观测到的,在这种情况下,美国国家航空航天局的尼尔·格里尔斯·斯威夫特天文台,伽玛暴的特征也有很大的不同,超过几个数量级

这不仅适用于即时发射(伽马射线中的主要事件),还适用于延长余辉阶段(紧随即时发射之后,在很宽的波长范围内都能看到)

因此,戴诺蒂等人的文章的重点

是寻找根据伽玛暴的特殊类别保持不变的特征

研究小组发现了一种三维关联

e

,识别平面的以下三个变量之间的联系:x光平台阶段的持续时间、其亮度和峰值即时伽马射线特征的亮度

伽玛暴与给定类别平面的距离允许作者通过显示与这种三维相关性相关的不同特征来确定伽玛暴是否属于该特定类别

Dainotti等人

还表明,尽管伽玛暴-伽玛暴事件是更大类短时伽玛暴(红色立方体)的子样本,但它们显示了一些观测特性:事实上,它们都位于短基本平面之下,如图1所示(黄色截头二十面体)

在这一分析中,选择偏差和进化效应(即变量如何随距离或红移而变化)已被考虑在内,并表明基诺瓦所确定的基本平面是可靠的,它独立于选择效应;因此,这个平面作为宇宙学工具的未来应用是可能的

事实上,伽玛暴平面与其平面的观测距离最小,称为本征散射

这里的分散比之前的分析小29%,见图

1,来自美国宇航局2016年的新闻稿

我们注意到,这一发现是在没有假设任何观察标准的情况下以自然的方式得出的,正如本研究中一些作者在以前的研究中所做的那样

因此,这一新结果比以前的分析更进一步

我们注意到,所有的KN-SGRBs(用黄色标记)都落在最佳拟合平面之下

此外,当考虑到演化时,与KNe平面相关的伽玛暴与相应的千新星平面的距离仍然非常小,见图

2

离平面的距离越小,平面作为宇宙学工具就越有用

使用与千新星相关的伽玛暴的一个很大的优点是伽玛暴事件比其他观测的GRB类事件有更清晰的物理发射过程

因此,本研究的飞跃之处在于,该样本具有与基本平面关系相关的物理基础,而不考虑从一个GRB到另一个可能变化很大的平台相位的特征

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