圖 1.
宇宙驚爆2004
超強磁星體的奇特爆炸,解開了關於γ射線爆發的部份謎團。
撰文╱希林(Govert Schilling)
翻譯/曾玠郡
恆星驚「焰」:這場閃焰發生在2004年12月,來自編號SGR 1806-20恆星的γ射線大爆發,釋放出前所
未見的驚人能量(此為假想圖)。宇宙中一場前所未見的爆炸,在瞬間釋出了巨大能量,天文學家至今
仍在熱烈討論它的起源和影響。2004年12月27日那天,我們的銀河系中,有顆詭異的星體引發了巨型閃
焰,這對於天文物理學某個上困擾我們10餘年的謎團,提供了部份的解答。發生在遙遠星系的這類「超
強磁星體」(magnetar)閃焰,或許能用來解釋某類尚未有定論的γ射線爆發(GRB)。
儘管這個「12月閃焰」離地球有五萬光年之遙,可是它的光芒卻足以讓盈盈皓月也相形失色。但事實上
沒人真的看到它,因為它那驚人的能量都是以高能γ射線的形式噴出,完全超過了迅捷號衛星(Swift)上
的爆發警示望遠鏡(Burst Alert Telescope, BAT)所能讀取的範圍。這顆美國航太總署的人造衛星是在
此現象發生的五個星期前才送上軌道的。荷蘭阿姆斯特丹大學研究γ射線爆發的魏哲斯(Ralph Wijers)
回憶道:「那真是令人歎為觀止的一幕啊!」
美國洛沙拉摩斯國家實驗室的巴默(David Palmer,迅捷號計畫的成員之一),在得知巨型閃焰的消息之
後,當下便有了靈感。他解釋道,若一個類似的磁星體閃焰是發生在遙遠的星系,我們將無法分辨它和
短爆發型GRB之間的差別。短爆發型GRB的爆發時間最多只會維持兩秒鐘,而長爆發型GRB則可持續數秒
至數分鐘之久,這兩類爆發之間有著相當大的差異。因為長爆發型GRB至今仍只在遙遠的星系中被測得,
因此天文學家認為,它們應是源自於那些高速自旋的超大質量恆星,在臨終前奮力一搏所演出的大爆
發。然而,這項機制卻可能無法用來解釋短爆發型GRB。
巴默拓展了自己的想法,並且發現磁星體閃焰至少能提供部份解答。巴默和其研究夥伴在一篇即將發表
於《自然》的分析報告中指出,所有短爆發型GRB中,至少有百分之幾的比例可用這種說法加以解釋。根
據觀測磁星體巨型閃焰所得的光度和預估頻率,每年大約會有數十起這樣的事件在離我們不遠的星系中
發生。雖然這些數量尚不足以解釋所有的短爆發型GRB,但是巴默認為:「5%算是個還不錯的估計。」
他揶揄自己說:「至少誤差不會超過20倍,在這個領域中,已經算是很不錯的。」
至於那些其他短爆發型GRB的成因,美國航太總署馬歇爾太空中心的柯維利托(Chryssa Kouveliotou)說
道:「目前最好的解釋,就是兩顆相互繞行的中子星彼此猛烈的合併。」但巴默指出:「現在因為這個
12月閃焰的緣故,讓我們了解到,並非所有短爆發型GRB都與中子星的合併有關。我們也無法斷言說中
子星的合併,真的與任何一起短爆發型GRB有關。」魏哲斯認為,中子星的合併是否可以引起這一類的現
象,都還是個未知數。
不過謎底即將揭曉。天文學家期望,在今年4月功能已經全部開啟的迅捷號衛星,可以精確的標示出許多
短爆發型GRB的位置並量測其距離,這讓科學家終於能對這類謎一般的現象有更深層的了解。像巴默就很
樂觀的表示:「下一個GRB將會照亮我們眼前的研究方向。」
【本文出自科學人2005年7月號】可惜人眼不可見
不然一定會覺得美天晚上的星空會更熱鬧哩