伽马射线爆射流中极化无线电波的首次检测

最新研究发现，随着时间的推移，艺术家对Gamma射线爆裂射流的印象以及其中存在的小磁场。归功于杨洁Dr博士。

吉祥的运气和尖端的科学设备使科学家们首次能够用射电望远镜观察伽玛射线爆射流并检测其中的无线电波极化，这使我们更加了解导致宇宙最强大爆炸的原因。

伽玛射线爆裂（GRB）是宇宙中最活跃的爆炸，发出强大的喷射流，它们以超过光速99.9％的速度行进太空，这是一颗恒星，其质量比我们的太阳在生命周期尽头崩溃时要大得多一个黑洞。

研究伽玛射线爆射束在太空中传播时所产生的光，是我们理解这些强大射束的形成方式的最大希望，但是科学家们需要尽快将望远镜放到适当的位置并获取最佳数据。新一代先进的射电望远镜使探测突发喷射的极化无线电波成为可能，为这一谜团提供了新线索。

这项名为GRB 190114C的特殊事件的光在约45亿年前被数百万太阳的TNT引爆后，于2019年1月14日到达美国宇航局的尼尔·盖勒斯·斯威夫特天文台。

Swift发出的快速警报使研究团队能够指挥智利的Atacama大毫米/亚毫米阵列（ALMA）望远镜观察到Swift爆炸后仅两个小时就发生的爆炸。两个小时后，当在美国新墨西哥州发现卡尔·詹斯基超大型阵列（VLA）望远镜时，该团队得以观察到GRB。

科学家通过观察极化无线电波，首次测量了伽马射线突发射流中的磁场斑块大小。射流中有序磁场的偶发斑块分别具有随机的极化方向。观察到的偏振信号是所有可见色块（在白圈内）的平均值，并且与我们可以看到的色块数目的平方根成正比，因此远小于预期值（约60％）如果该字段在白色区域内被完全排序。随着可见区域中色块数量的增加，测得的偏振度会随着时间而下降。

结合这些天文台的测量结果，研究团队可以确定射流本身内的磁场结构，这会影响无线电波的偏振方式。理论根据射流的起源来预测射流内磁场的不同排列，因此捕获无线电数据使研究人员首次使用望远镜的观测结果对这些理论进行了检验。

来自巴斯大学，西北大学，以色列公开大学，哈佛大学，萨克拉曼多的加利福尼亚州立大学，加里奇的马克斯·普朗克研究所和利物浦约翰·摩尔斯大学的研究小组发现，只有0.8％的射流是极化的，这意味着射流的磁场仅在相对较小的斑片上有序排列，每个小片都小于射束直径的1％。较大的色块会产生更多的偏振光。

这些测量表明，磁场在GRB射流中的作用可能比以前认为的要小。

这有助于我们缩小对造成这些异常爆炸的原因和动力的可能解释。该研究发表在《天体物理学杂志快报》上。

巴斯大学天体物理学小组的第一作者Tanmoy Laskar博士说：“我们想了解为什么有些恒星死亡时会产生这些非凡的喷气流，以及为这些喷气流加油的机制-已知的最快的宇宙流出，以接近光速的速度运动，并具有令人难以置信的超强光度。总共有十亿个太阳。

“在爆炸发生后，在与合作者一起探访之后，我正乘坐出租车前往芝加哥奥黑尔机场。此事件的极端亮度以及它在智利立即可见的事实使其成为我们研究的主要目标，因此我立即联系ALMA说我们将要观察此事件，以期希望能检测到第一个广播电台。极化信号。

“很幸运，该目标被很好地放置在天空中，以便与智利的ALMA和新墨西哥的VLA一起观察。两种设施都反应迅速，天气也很好。然后，我们花了两个月的时间进行艰苦的工作，以确保我们的测量是真实的并且没有任何乐器效果。一切都结帐了，这真令人兴奋。”

领导VLA观测的Kate Alexander博士说：“ VLA的较低频率数据有助于确认我们看到的是喷头本身发出的光，而不是喷头与其周围环境的相互作用。”

Laskar博士补充说：“这项测量为GRB科学和高能天体物理射流的研究打开了一个新窗口。我们想了解在此事件中测得的低极化水平是否是所有GRB的特征，如果是，这可以告诉我们GRB射流中的磁性结构以及磁场在整个宇宙中为射流供电的作用。 ”

巴斯大学天体物理学系主任卡罗尔·蒙代尔（Carole Mundell）教授补充说：“ ALMA的出色灵敏度和望远镜的快速响应，首次使我们能够在爆炸发生仅两小时后，迅速，准确地测量来自GRB余辉的微波的极化程度，并探查了所认为的磁场推动这些强大而超快的资金流出。”

该研究小组计划寻找更多的GRB，以继续揭示宇宙中最大爆炸的奥秘。