陷入垂死之星的余辉：宇宙中最强大的光线

经过20年的搜索后，科学家终于终于观察到船园光能 - TERA-Electron伏特 - 这验证了其关于垂死恒星的伽马射线爆发的反康顿排放的理论。

垂死的明星发出强烈的闪光，称为伽马射线爆裂。大多数日子，费米伽玛射线空间望远镜检测这些闪光。大约20年前，科学家预测，在爆发的余辉中，将检测到古装能量水平 - TERA-Electron volts。

1月，加那利群岛上的魔法望远镜首次观察到这种能量水平的光。预测如何产生这种光线的理论，现在验证。

爆发力学

当一颗星死，它的核心坍塌。虽然它坍塌，但核心几乎光射出了热等离子体材料。强烈的闪烁称为Gamma射线突发的闪烁由这些热等离子体喷射产生。

当卫星上的望远镜观察夜空的区域时，他们使用两种方式来识别来自垂死的星星的爆发。

首先，如果突发持续相对较长，从几秒钟到几分钟，那么它们被称为长期突发。其次，这种爆发从一个非常明亮的伽马射线排放的“爆炸”开始，在淡化之前呈呈亮且调光。这称为可变阶段的发射。

余辉的制作

虽然明星的核心崩溃，但恒星仍然在其轴上旋转。同时，核心开始喷射超热电离物质的快速移动射流，沿着星的旋转轴辐射。它是这种离子化星形物的射流，导致γ射线从垂死的星突出。

当射流远离星星时，它遇到阻力，即使这发生在外空间中。压力建立起来并减慢喷射器 - 然后开始产生冲击波。冲击波就像超音速喷射机的声波臂一样。

在约翰内斯堡大学（UJ）的物理部（UJ）内的Astro-Probilics（CAPP）中心的研究人员与Fermi Gamma-Ray Space Telescope的团队合作，加那利群岛上的魔法望远镜和许多其他人更好了解
STARS.PROFESSORSOEBUR Razzaque（左）是该中心的董事，研究员Feraol Fana Dirirsa（右）。两者都有助于伽马射线突发GRB 190114C的余辉验证反康顿发射。

冲击波在喷射周围的空间环境中加热电子。然后加热电子在围绕射流的磁介质中开始螺旋。同时，电子在电磁谱的所有波长中发光。

电子的光被称为来自伽马射线爆发的余辉辐射。它可以持续几天到几个月，并且相对容易观察。它由物理学中的同步辐射模型解释。

科学家常规地检测无线电，光学，X射线和伽马射线波长的余辉辐射。费米伽玛射线空间望远镜（FGST）甚至可以在Giga-Electron伏能中检测余辉光。GIGA-Electron Volt为10到电源9电子伏特，或1,000,000,000电子伏特。

难以捉摸的光线

然而，直到2019年1月，余辉图片缺少了一些东西。这是科学家预计大约20年的光源。

研究人员（包括Soebu Razzaque教授）预测来自伽马射线爆发的余辉将包括更强大的光线。他们说将在TERA-Electron伏特水平上产生光。这是电力12的十，比FGST检测到的那么强大，至少一千倍。

razzaque教授是约翰内斯堡大学（UJ）的物理系中横粒粒度（CAPP）中心的主任。

“我们说加热，射流周围的螺旋电子应该正在进行另一个过程。此附加过程称为逆康顿辐射。而且，该过程将产生具有TERA-电子伏特的能量水平的光。

“但是验证这个理论是不可能的，因为我们尚未在该能级检测到光线，”razzaque说。

“此外，如果我们能够检测到这种光线，我们希望一个新的窗口研究了伽马射线爆发的极端环境，”他补充道。

陷入了太空和赤土·弗里亚

2019年1月14日，那个窗口打开了。几个望远镜船上空间任务观察了一个名为GRB 190114C的伽马射线爆发。其中一个望远镜是Fermi Gamma射线空间望远镜，另一个是Swift空间天文台。

几小时内，科学家们实现了GRB 190114C的普通。它们可以看到极高的光子或光颗粒。建立的同步辐射模型无法容易解释这些光子。

事实上，大约一分钟后伽玛射线爆裂的光线到底，加那利群岛上的魔法望远镜发现了研究人员希望的。望远镜检测到辐射1 Tera电子伏或更长，持续只要预测垂死的星星。

后来，费米和迅速的卫星也观察到了突发的持久余辉辐射。在爆裂后的前10天，地球上的许多望远镜也可能检测到余辉。辐射从无线电频率到非常高的能量伽马射线。

极端环境

在南非，Feraol Fana Dirirsa博士开始在爆裂后不久分析来自Fermi Space Telescope的伽马射线数据。他是UJ的横粒粒子物理中心的研究员。

与此同时，razzaque教授与来自费米，斯威夫特和魔术望远镜队的其他几家科学家合作。他们调查了GRB 190114C的多波长余辉发射的建模。

它很快就会清楚地明确说，魔法检测到的高能量灯验证了他们的预测。这种光线是来自逆符合康普顿发射的TERA-电子伏辐射，首次鉴定。

“我们在GRB 190114C的电磁辐射余量中观察到了大量频率。狂欢射线爆发是最广泛的迄今为止，“razzaque说。

“我们高兴地验证了反康顿发射周围的理论。但是，我们需要从这样的爆发中的更多观察结果。更多数据将有助于我们更好地了解伽马射线爆发的极端环境。同时，关于伽玛光线和星星的其他理论模型仍在等待直接观察，“他补充道。

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参考：“通过Magic Collaboratorations，P.γ Veres，Pn Bhat，Briggs，WH克利夫兰，R.Hamburg，Cm Hui，B. Makyan，B.Mailyan，RD Preece，OJ Roberts，OJ Roberts，A.Von的逆码头Kienlin，CA威尔逊霍奇，D. Kocevski，M.有本，D.德，K.浅野，M. Axelsson，G. Barbiellini，E. Bissaldi，F.烦啊Dirirsa，R.吉尔，J. Granot酒店，J. McEnery，N. Omodei，S. Razzaque，F. Piron，JL Racusin，DJ Thompson，S. Campana，Mg Bernardini，NPM Kuin，MH Siegel，SB Cenko，P.O'Brien，M. Capalbi，A.Daë， M.德帕斯夸莱，J. Gropp，N. Klingler的，JP奥斯本，M. PERRI，RLC八哥，G. Tagliaferri，A. Tohuv​​avohu，A.乌尔西，M. Tavani，M.卡迪洛，C. Casentini，G.钢琴，Y. Evangelista，F.Verrecchia，C.Pittori，F. Lucarelli，A. Bulgarelli，N. Parmiggiani，GE安德森，JP Anderson，G.Bernardi，J.Bolmer，MD Caballero-García，IM Carrasco，A. Caballero-García ，N. Castro Segura，AJ Castro-Tirado，SV Cherukuri，AM Cockeram，P. D'Avanzo，A 。Di Diato，R. diretse，R.P.Fender，E.Fernández-Garía，J.P.U.Fynbo，A.S.Fruchter，J.Gromchter，M.Gromadzki，K.E.Heintz，I. Heywood，A. J.Van der Horst，Y.-D。胡，C.Sinererra，L.Izzo，V.Jaakobsson，J.jakobsson，J.jakobsson，E. Kankare，Da Kann，C.Kouveliotou，S. Klose，AJ Levan，S. Lotti，K. Maguire。 ，DB Malesani，I. Manulis，M.Marongiu，S. Martin，A. Melandri，MJMichałowski，JCA Miller-Jones，K. Misra，A. MoOn，Kp Mooley，S. Nasri，M. Nicholl，A. Nosri ，G. Novara，SB Pandey，E. Peretti，CJPérezdel Pulgar，MaPérez-Torres，Da Piro，L.Piro，F. Ragosta，L.Resmi，R. Ricci，A. Rossi，R.Sánchez-Ramírez ，J. Selsing，S. Schulze，SJ Smartt，Ia Smith，VV Sokolov，J. Stevens，NR Tanvir，CCThöne，A.Tiengo，E. Tremou，E. Troja，A. de Ugarte Postigo，AF Valeev，AF Valev，SD Vergani，M. Wieringa，Pa Woudt，D. Xu，O. Yaron和Young博士2019年11月20日，Nature.Doi：
10.1038 / s41586-019-1754-6

Soebur Ra​​zzaque教授和约翰内斯堡大学Feraol F. Dirirsa博士（UJ）的Astro-Pressicalics（CAPP）中心为这一全球研究项目做出了贡献。

UJ物理系中的CAPP是费米大面积望远镜协作的成员。

拉泽克教授被南非伽马射线天文学计划（SA-Gamma）部分支持，该计划由南非科技/国家研究基金会资助。约翰内斯堡大学向Dirirsa博士提供了奖学金支持。