捕捉Gamma射线大爆发

1999年1月23日，一台地面望远镜和两颗卫星上的观测仪发现了迄今为止最明亮的一次gamma射线爆发的开始，并通过互联网向全世界的天文学家通报了这一消息。很快，科学家们把各自的仪器对准了这次神秘的爆发，并得到了大量资料。《科学》有三篇论文报告了这一事件，三篇报告共同提出：这次爆炸的光好象是直对着地球，就象汽车前灯发出的光束。

Gamma射线爆发(GRBs)可能是宇宙中最猛烈的爆炸，它比太阳的爆炸强几十亿倍。60年代末，美国用来侦查前苏联在太空试验核武器的仪器首次偶然发现GRBs。30多年后，gamma射线爆发仍然是个迷，因为GRBs极难测到并且毫无征兆。科学家们不知道这些爆发的源是什么，为什么有的仅持续一秒钟，而有的可长达一小多小时。与以前观察到的爆发一样，1月23日的gamma射线爆发(命名为GRB 990123)产生了持续数周的可见光余辉。

Castro-Tirado等人研究了这次爆发后8.5小时至2月18日间的余辉。他们重点分析了从紫外区到近红外区的光谱，得出了与流行的GRBs模型(即火球模型)相矛盾的结果。火球模型认为：产生gamma射线的爆炸(火球)以近光速的速度向外扩散，如果这个扩散的火球碰上某个星系并撞上那里的气体，就会产生X光、可见光和射电辐射，它们比gamma射线晚数天或数周到达地球。科学家曾估计火球的光到地球的速率会随时间而降低，可在GRB 990123爆发后的一个特定时段里，光的减弱比预期的要快得多。文章作者提出，这段时间内，如果假设光是以光束的形式射向地球，则能更好地解释数据。

这个设想很具吸引力，如果产生GRBs的爆炸象科学家们认为的那样遥远的话，它必需具有不可思议的巨大能量，才能使光线到达地球。这种剧烈的放能也很难与火球模型吻合。因此，能量可能凝聚成光束，而不是向四周扩散。Andersen等测量了一些元素的光谱，这些元素可能吸收了“余辉”。通过这些光谱，可以计算出这次爆炸的能量大小及距离远近。据作者估计，GRB 990123比最亮的二型超新星放出的总能量强45倍，这一数据也支持爆炸释放的关以光束传播的可能性。最后，Hjorth等报告说，GRB 990123产生的光几乎没有极化。缺少极化对火球模型来说，是个意外，因为火球模型中光在通过火球的磁场时受到极化，但没有极化与强方向性的光束的设想更为符合。