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万点千星明复谢

已有 3502 次阅读 2007-8-3 14:58 |个人分类:宇宙学


这次侃侃暴,原因是我原也不知道暴是什么,只是一到天文的会议上满耳是这个名词。后来知道是我们能看到的最远的致密天体,也是能量最大的。最远有多远?前面那篇博文提到的最大红移大于6,我们看到的应该是一百亿年前某颗星将自己燃尽的那一刻,那一瞬。

纳兰同学的词也有尽头,这次实在找不到他哪一句切题的,只好放弃,找其他人写的了。结果如何呢?无论是超新星还是暴,都是现代的题目,自然没人写的,只好去找烟花这个题目。

找到一首,我也不知道是谁写的,中有“万点千星明复谢”,这个最切题。为什么?因为在地球附近,我们几乎每天都能观测到一个暴,一年下来近400颗,所以很多暴是以哪天看到来命名的。

不过说到烟花,我不妨跑跑题。烟花第一意是李白的“烟花三月下扬州”,这里烟花只是泛指春天的样子。亦舒同学写过《她比烟花寂寞》,这个说的可能就是晚上我们放的烟花了。烟花绚丽而寂寞,大概是夜空衬托出来的。至于我们说到烟花女子,恐怕就不是寂寞女子了。

好了,现在要赴饭局去,回来再谈本文的主题。

暴是美国的Vela卫星在60年代发现的。这组卫星的目的原本是监视苏联的核试验,结果苏联人很老实,没有违反1963年和美国签订的部分禁止核爆的条约,Vela没有看到核爆,倒是看到了来自银河系外的暴。

下面是两颗Vela卫星的照片。

GRB后来为其他卫星所证实。目前美国有一个专门用于探测GRB的卫星天文台,叫做康普顿射线天文台。我们知道,美国的另一个著名的空间“天文台”是哈勃望远镜,康普顿天文台是继哈勃望远镜美国发射的另一个大型空间“天文台”。康普顿同学生前研究射线很有心得,所以这颗卫星以他命名。康普顿平均每天看到一颗暴。下面是这颗卫星的艺术图。

直到1997年,德国意大利合作的一颗卫星发现了GRB970228,并且发现了后续的X射线,地面望远镜在相同的方向看到了光学源,大家才直到GRB来自于很远的星系。

比较近的GRB的红移也接近1,发射射线的时间最短只有毫秒,最长的以分钟计。因为GRB是如此之远(光传到我们这里需要上百亿年),如果能量是各向同性地向外发射,那么一颗暴大约在数秒之内将整个相当于太阳的质量完全转化为射线。所以,除了宇宙大爆炸本身,暴是我们能看到的最强的爆发。用烟花来形容它们实在是委屈了它们,或者我们可以说,GRB是上帝自己玩的烟花。

一般认为,GRB并不是各向同性的发射能量,而是以喷注形式,喷注的夹角从2度到20度不等。即使如此,GRB的能量也非同小可。因为发射的功率太大,GRB的爆发机制一直是一个谜。

近几年,爆发时间较长的GRB比较被人接受的理论是重恒星在濒死之前发出的能量-如果恒星很重,在燃烧完之前恒星的中心部分形成黑洞,黑洞之外形成吸积盘。旋转的吸积盘中的物质在被黑洞吞食的时候将两个沿着旋转轴的喷注甩出来,产生相对论性激波。当激波平跑出恒星之外,就能形成射线。

爆发时间短的GRB一般认为来自于双星系统,由两颗中子星组成,或者由一颗中子星和一个黑洞组成。当较小的那颗中子星接近黑洞时,在短时间内被潮汐力撕碎而后发出巨大的能量。

由于GRB发射能量不是各向同性的,GRB在宇宙中发生的数目要远大于我们通过在地球周围探测而得出的结果。平均下来,每个星系每10万年爆发一个GRB。

以上是比较枯燥的故事。比较不枯燥的故事是,有人建议,地球上的一些物种大毁灭可能与地球附近的GRB爆发有关。美国宇航局估计,过去十亿年至少有一颗附近GRB影响了地球,从而造成了物种毁灭。四亿五千万年前的奥陶纪物种毁灭可能与GRB有关。

瞧这颗烟花点的。难怪北京在去年以前禁止燃放烟花 :-)

长暴:

短暴:

好久不贴歌了,贴一首追忆,大家点击一下就能听到了。Bon Apetit

 

 

金缕曲

烟花

呼啸随风起。任遥天,冻云重蔼,冷然相睨。
衣袂浑如摩诘画,描尽深红浅紫。还道有,群芳染翅。
犹共梅花依约惯,向君前展尽般般媚。梅与我,更谁是?

此身纵使知人意。奈清魂,旋生即灭,欲留偏坠。
万点千星明复谢,何似纷纷珠泪。添几许,凄凉难已。
当日怜吾非关梦,算这番别也心应死。今去矣,莫长记。



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