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作者 主題: 麒麟座的 V959 Gammy Ray 發生新星 nova ??  (閱讀 3725 次)
peter
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« 於: 2014-10-09 11:47:14 »

http://www.science20.com/news_articles/mysterious_gamma_ray_source_in_v959_mon-146552



http://www.sciencedaily.com/releases/2014/10/141008141116.htm

http://www.astronomy.com/news/2014/10/radio-telescopes-unravel-mystery-of-nova-gamma-rays



http://www.astron.ac.cn/bencandy-3-11260-1.htm
让人惊奇的伽马射线新星
天文学家探测到了3颗经典新星发出的伽马射线辐射,这是一个意外的发现,让人颇为困惑。

有些时候,就好像一切都倾倒到了你身上。随着压力的积累,你最终会达到临界点,会失控爆发开来。

白矮星也存在同样的问题。当一颗这样的恒星残骸从一颗伴星吸取气体的时候,它会在表面积累一层物质,直到温度和压力足够高,引燃热核爆炸为止。这种明亮的爆发名叫新星,可以闪耀数月。与更明亮的类似现象——超新星不同,新星并不会摧毁恒星,实际上还可以重复发生。

使用NASA费米伽马射线空间望远镜进行的观测现在表明,正在发生新星爆发的白矮星在拥有足够能量的时候发作的能量高得惊人。费米对3颗“经典”新星——2012年的麒麟座V959、2012年的天蝎座V1324以及2013年的海豚座V339——的观测揭示出。  这3颗新星的伽马射线辐射都持续了2到3周,伽马射线辐射高峰出现在光学峰之后2天。(费米小组无法敲定麒麟座V959的时间延迟,原因是这颗新星在费米于2012年6月探测到的时候,距离太阳太近,无法进行光学观测。)

伽马射线延迟的成因是,白矮星抛出的物质起先会阻挡高能光子的逃逸,伽马射线只能在物质膨胀并变得稀薄之后才能逃逸出来。

业余天文爱好者实际上帮助证实了3次伽马射线瞬变信号中有两次是起源于新星的。8月,爱好者在黎明曙光中发现了来自麒麟座V959的光学信号,确认伽马射线爆发是起源于新星的。在此之后,与通晓分光术的爱好者的合作让费米小组在一名爱好者发现海豚座V339之后规划了他们的观测。第三颗新星是由专业团队发现的。

神秘的伽马射线

唯一一颗探测到伽马射线辐射的其他新星是2010年报告的天鹅座V407。该系统的白矮星在很近的距离上环绕着一颗膨胀的红巨星运行,后者喷出了浓密的星风。天文学家认为,天鹅座V407是在新星的冲击波撞击星风物质,形成加速带电粒子(电子和质子)激波的时候发出了伽马射线辐射,伽马射线是这些带电粒子产生的。但是这3颗新的新星并非原子拥有强烈星风的系统,表面上看,冲击波没有什么可以撞击的东西。

来自哥伦比亚大学的高能和恒星天体物理专家布莱恩·梅茨格(Brian Metzger)解释说:“因此看到经典新星也会发出伽马射线,完全是个意外。”他说,虽然射电和X射线观测长期以来都在暗示冲击波的存在,但这次是激波等现象加速粒子的第一条“无可辩驳的证据”。

在不存在伴星星风可以撞击的情况下,抛射物需要撞倒一些东西来形成冲击波。这说明白矮星表面的外流物最开始可能是慢速的,随后速度增加,快波轰击着慢速运动的物质。但梅茨格说,当前的理论并不能解释这样的变化为何会发生。

论文的合作者、来自海军研究实验室的泰迪·张(Teddy Cheung)说,考虑这三颗新星伽马射线信号的相似性,它们的辐射的过程可能是相同的。他说:“这很让人满意,但是同时也让人困惑。其原因是,它说明虽然不同的系统之间存在差异,但在热核爆炸过程中存在某种总体机制来形成高能伽马射线。”系统之间的差异包括白矮星的质量和组分,还有双星系统自身。

泰迪·张同意,冲击波是可能的解释,但是涉及伽马射线生成的冲击波要比形成射电和X射线辐射的那些更为强劲,且持续时间更短。他补充说,它们还可能是更为局域性的,原因是新星抛射物中射电和X射线辐射会在较大的区域内产生。

他总结道:“伽马射线辐射的起源以及位置是关键的开放性问题。”他解释称,爆发必然始于白矮星表面失控的热核反应,但人们尚不清楚伽马射线是在何时何地形成的。
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« 回覆文章 #1 於: 2014-10-14 17:17:25 »

http://tamweb.tam.gov.tw/v3/tw/content.asp?mtype=c2&idx=1314

一組研究團隊利用數座相距數百至數千公里的電波望遠鏡,終於成功地目擊一顆正在爆炸的恆星的核心區域,讓這些天文學家得以確認這顆編號麒麟座V959的新星內究竟何處是伽瑪射線的源頭。

  利用橫跨歐洲至美洲的電波望遠鏡,這些天文學家取得了非常精細的麒麟座V959影像。這顆新星是在2012年被首度觀測到,但天文學家一直搞不清楚這顆新星是如何發出伽瑪射線輻射的。

  新星(nova)是當一對雙星中的白矮星掠奪伴星的物質,使得白矮星表面累積過多物質而引發的爆炸,氣體物質因而被以時速數百萬公里的高速拋入太空中。

  當新星爆炸時,亮度會陡然遽增,在某些新星爆發的案例中,用肉眼就可以看到天空中出現一顆「新的星星」,因而有新星之名。這些新星爆發事件並不可預期,所以一旦遇上一個新星爆發事件,天文學家都會盡可能地趕在新星亮光消退之前,召集全球各地的望遠鏡一起加入觀測。就麒麟座V959事件而言,美國密西根州立大學(Michigan State University)Laura Chomiuk等人的這個研究團隊就準備充分,因而取得非常好的成果。

  天文學家原本並沒預期到新星爆發會產生高能伽瑪射線。然而,2012年6月,費米太空望遠鏡(Fermi)卻偵測到6500光年外的麒麟座V959新星發出的伽瑪射線輻射。在此同時,天文學家利用位在美國的甚大電波陣列(Karl G. Jansky Very Large Array,VLA)進行觀測,結果顯示這個新星發出的電波輻射可能以幾近光速行進的次原子粒子,和磁場交互作用之下產生的。Chomiuk等人猜想,或許麒麟座V959的高能伽瑪射線也需要類似這樣的高速移動粒子。

  之後的歐洲VLBI觀測網(European VLBI network,EVN)和美國超長基線電波陣列(Very Long Baseline Array,VLBA)的觀測結果,呈現麒麟座V959有兩個明顯的電波輻射節點(knot),而且兩節點正彼此互相遠離中。這個觀測結果,連同利用位在英國的e-MERLIN望遠鏡所做的研究,以及VLA在2014年的深入觀測,利用所謂的電波干涉(radio interferometry)技術將所有電波資料予以整合之後,終於讓這些天文學家得以找出這些電波節點和伽瑪射線產生的原因。

  在他們的劇本中,第一階段是白矮星及其伴星會耗損一部份軌道能量來推動一部份爆發物質,使這些在雙星軌道面上的物質向外移動的速度變快。之後,白矮星沿著軌道面的兩極方向向外吹出速度快一些的粒子風。當快速移動的兩極粒子流撞擊到移動速度稍慢一些的物質而產生震波,如同船隻在水中航行時,在船首前方的水會被擠壓形成一道弓形的水波一樣,如此一來便可將粒子速度加速到能產生伽瑪射線和電波節點的程度。

  經由觀察電波輻射的型態如何隨著時間改變,並追蹤監測電波輻射節點的運動,他們發現麒麟座V959的行為模式與上述劇本幾乎完全一樣。

  現在已有數個新星爆發事件被偵測到有伽瑪射線輻射,所以或許新星能產生伽瑪射線輻射是個很平常的現象,只是或許這個新星必須離地球比較近,才有機會能偵測到它們所發出的伽瑪射線輻射。

  由於這類拋出物質的現象也可見於其他雙星系統,所以Chomiuk等人的新觀點或許可以幫助天文學家瞭解這些系統如何發展。在所有密近雙星系統中,被其中一顆子星向外拋出物質而淹沒伴星的這個階段,迄今仍不瞭解其細節。所以或許可以從麒麟座V959這類新星出發,改進天文學家們對雙星系統演化到這個階段的認知。

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« 回覆文章 #2 於: 2014-10-22 09:50:36 »

http://www.cnbeta.com/articles/339021.htm
玛射线是宇宙中最强大的辐射形式之一,但伽玛射线是如何在天体爆炸中形成,这个问题一直困扰在科学家,现在科学家第一次聚焦于一颗恒星的核心区域,结果发现了这一惊人现象的起源。密歇根州立大学和曼彻斯特大学天文学家在一颗恒星表面观察到意想不到的现象,根据密歇根州立大学的研究人员Laura Chomiuk介绍:我们不仅发现了伽玛射线从哪里释放,还观察到前所未有的现象,可能在其他新星爆发中也会存在类似的情况。

科学家观测的新星来自一个双星系统,即两颗天体相互围绕着公转,其中一个为密度较高的白矮星,该系统也被命名为V959 Mon双星系统,距离地球大约5000光年,位于银河系之内,研究人员认为伽玛射线的释放来自这个双星系统。图中显示了科学家模拟的新星释放伽玛射线的示意图,天体可产生极快的气体流,加速高能粒子并产生伽玛射线。
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« 回覆文章 #3 於: 2014-10-28 15:50:15 »

http://pansci.tw/archives/69282
星星知我心 誰知新星的心?
...

2012月,一顆編號V959 Mon的新星光芒傳到地球,又向世人透露了新的訊息。NASA的費米伽瑪射線太空望遠鏡在V959 Mon上偵測到了伽瑪射線(後稱γ-ray),γ-ray是電磁波中能量最高的波段,一般而言,天體必需具有高速且密集的基本粒子,使又擠又快的粒子相撞,才會發出γ- ray。原本新星的理論模型中,並沒有如此的環境,而實際觀測的資料中,也只有另一顆新星曾發出過γ- ray,但那顆白矮星的伴星為米拉變星,V959 Mon是第一顆伴星為主序帶恆星而被發現有γ- ray的新星。從V959 Mon之後到2013年之間,NASA又陸續找到了三顆發出γ- ray的新星,然而,新星為何會發出γ- ray仍無定論。

V959 Mon的γ-ray被觀測到時,美國的甚大天線陣(Very Large Array)也在該方位偵測到大量的無線電波訊號,接著利用甚長基線干涉測量(Very-long-baseline interferometry)技術的無線電波天線也紛紛投入觀測V959 Mon的行列。分析後,天文學家認為這是由同步輻射所發出的無線電波。所謂同步輻射是指帶電荷的粒子在以接近光速的速度運動時,受磁場影響而轉彎,所伴隨發出的電磁波的現象。這種現象與產生γ-ray有一個共同要件,即高速運動的基本粒子。因此天文學家可藉由解析度高且較無雜訊的無線電波影像來推論新星發出γ-ray的狀況。

V959 Mon的無線電波影像在首次偵測到後就逐漸擴大,在一百多天後,形成兩團無線電波發射源,各自朝相反方向遠離。來自美、英、中、德、加等國共17個單位的19個學者在持續觀測此影像的六百多天後,建立了讓新星發出γ-ray的模型。他們認為新星爆炸時,一部份的粒子會從雙星互繞的運動中獲得角動量,而大致沿公轉平面被甩出去;不久後,另一部份噴發出的粒子會以更快的速度被雙星系統的星風吹出去。在這兩集團的接面處,粒子有相當高的碰撞機率,這就是新星發出γ-ray的原因及地方

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