測量到最高能量活躍天體再次確認廣義相對論相關內容

大氣伽瑪切倫柯夫成像望遠鏡
天體物理學家測量到人類已知的來自遙遠天體迸發的最高能量。該天體是一種相對論性噴流指向地球的超活躍分子,成功測量不但打開了一個研究宇宙中最高能量放射源的窗口,還將重新確認愛因斯坦廣義相對論的相關內容。

這次研究對象名為QSO B0218+357,是一種宇宙中稱為耀變體最活躍的高變能量源。它可被理解成一種極其特殊類型的超大質量黑洞,處於寄主星系中央。當物質被拽向黑洞時,會有能量釋放出來,其速度接近光速,這就是所謂相對論性噴流,而耀變體就是朝地球方向噴射物質流的活躍星系核,這也導致它與其他類星體相比更為高能的特徵。

天文學家利用大氣伽瑪切倫柯夫成像望遠鏡(Major Atmospheric Gamma Imaging Cherenkov,簡稱 MAGIC)成功捕捉到來自該耀變體的高強度伽瑪射線爆發。 MAGIC望遠鏡位於非洲加那利島(Canary Islands),擅長以伽瑪射線頻譜掃描天空。直徑十七米的主鏡面使它成為同類別望遠鏡中最大的一台,其用激光自動調整聚焦,反射面能聚焦到微弱的只持續二至三納秒(十億分之一秒)的切倫柯夫光,可探測的最遠距離為八十億光年。此次的天文事件就發生在七十億年前,而當時宇宙甚至還不到現在規模的一半。

馬克斯普朗克物理研究所的科學家表示,QSO B0218+357最初被費米太空望遠鏡(Fermi Space Telescope)的大面積相機發現,當時費米望遠鏡正在以比可見光能量高五千萬倍的伽瑪射線波段巡天。一經發現,團隊立刻派駐守地球的MAGIC望遠鏡上陣,因為MAGIC望遠鏡可捕獲的光子能量是費米大面積相機測量範圍的幾千倍,最終其不負眾望成功獲得這次測量。

天體物理學家之前從未曾在遙遠天體中測量到如此高能量的光,該成果將帶領我們認識這些宇宙中的神秘領域,並將再次確認廣義相對論的相關理論。

【圖:穆查丘斯羅克天文台;文:節錄自國家航天局網頁;新聞訊息由林景明提供】

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