引力波遇上伽馬暴，只是巧合？

引力波事件GW150914由兩個恆星級黑洞併合而形成。巧合的是，觀測到這一事件後僅0.4秒，費米伽馬射線望遠鏡觀測到了一起伽馬暴事件。問題在於，這僅僅是巧合嗎？圖片來源：extremetech.com

2015年9月14日世界時09:50:45，高新激光干涉引力波天文台（aLIGO）觀測到了GW150914事件，這是兩個恆星級黑洞併合而產生的一束引力波。就在0.4秒之後，費米伽馬射線望遠鏡觀測到了一起暗弱的伽馬暴事件，持續大約1秒鐘。儘管存在兩者純屬巧合這樣一個較小的可能性，但這一伽馬暴事件看起來很可能就是由那兩個黑洞併合而觸發的。

伽馬暴（GRB）是一種伽馬射線輻射的暫現現象，通常持續不超過2秒。平均而言，大約每天都會發生一次伽馬暴事件。它們似乎隨機出現在天空中的任意方向，這意味著它們並非是在我們的銀河系中產生的。如果伽馬暴源自銀河系，那它們就應該大都分布在銀河系的銀盤面上才對。人們認為，伽馬暴由中子星相撞之類的事件觸發，也可能是由中子星被黑洞俘獲而產生的。

這起特殊的伽馬暴事件（名為GW150914-GBM）由費米伽馬暴監測儀發現，這台設備在任意時刻都能觀察全天70%的面積。對於觀測這些持續時間極短的伽馬暴事件來說，這當然是一大優勢，但這也意味著，讓它去測定某一特定事件發生的位置就會有一些力不從心了。GW150914-GBM最有可能出現的位置，與引力波源GW150914可能的位置相重合。

左圖是引力波GW150914在天空中可能的位置，右圖則是此次伽馬暴在天空中可能的位置，兩者大體相符。圖片來源：V. Connaughton, et al.

這起伽馬暴事件很可能與引力波事件同源，還得到了另一個因素的支持。儘管這起伽馬暴很暗，它的X射線光譜卻較硬，這似乎排除了銀河系內已知的伽馬射線源。仍然存在一種可能性，就是某個銀河系外的事件，比如中子星相撞，恰好在引力波事件後0.4秒，發生在與引力波源大致相同的方向上，但這種可能性似乎並不高。考慮到這起伽馬暴事件較暗，也存在這樣一個較小的可能性，即這是一起誤報。

如果我們假設這兩起事件同源，這就意味著伽馬暴也發生在13億光年以外。根據觀測到的峰值亮度，我們就能夠計算出這一事件的峰值光度。計算結果表明，這一事件的峰值光度比此前觀測過的任何一起短伽馬暴事件都要暗一個量級。這也支持了如下觀點，即這起伽馬暴事件並非由中子星碰撞所致。

如果這起伽馬暴事件由併合的黑洞產生，這就相當令人吃驚了。人們從來沒有預期過，恆星級別的雙黑洞周圍會存在物質盤，使得它們能夠發出伽馬射線。我們需要更多數據才能夠確定。幸運的是，未來幾年內，我們會有大量機會觀測到類似事件的發生。

天文地理

微信號：tianwendilizhishi

專註天文地理知識的訂閱號

【文章均來源於網路 版權歸原作者所有】

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！