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[中央大学新闻稿]抢得先机,浦田裕次教授伉俪刷新天文观测纪录!

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中央大学天文所浦田裕次教授伉俪刷新对「伽玛射线爆余晖」的快迅追踪观测纪录,成果登上最新一期《天文物理期刊》。(陈如枝摄)

  

伽玛射线爆,宇宙大爆炸形成以来最高能爆发现象之一,通常以几秒瞬间出现稍纵即逝。中央大学天文研究所浦田裕次教授所带领的团队,利用中研院次毫米波阵列加上中大鹿林天文台一米望远镜,在短短一个多小时内,成功侦测来自伽玛射线爆与其周围星际介质造成的反冲击波讯号,完美解释伽玛射线爆余晖火球模型理论,并刷新最快的伽玛射线爆次毫米波余晖追踪观测纪录,成果登上七月十日出刊的《天文物理期刊》(The Astrophysical Journal) 国际顶尖期刊。

这是两人继2011年8月25日一同登上《自然》(Nature)期刊之后,再次携手合作的重要成果。「上回的成果,是观测伽玛射线爆的意外发现,有些侥幸;但这回的成果,是长期耕耘的成果,让两人有种苦尽甘来之欣慰。」浦田裕次教授的另一半、现任台湾师范大学兼任老师的黄丽锦分享说。

抓住机会第一时间的精准判断

伽玛射线爆,宇宙中每天约有1-2 次被发现。理论天文学家们认为,伽玛射线爆是由体积很小且拥有巨大能量的火球所产生,其巨大能量透过喷流并以冲击波的形式集中于火球的两极喷出,当喷流方向正好有观测卫星通过时,千钧一发之际,才有机会观测到伽玛射线爆。

面对这项「可遇而不可求」的天文奇景,两人总是战战兢兢,从2003年暑假开始投入伽玛射线爆观测,一旦掌握蛛丝马迹,立即通知鹿林天文台观测人员备战,结果却经常「扑空」,在历经三、四十次的挫折与失败之后,终于在2004年9月24日成功地观测到台湾第一次伽玛射线爆的光学余晖,从失败的经验中累积宝贵经验,让他们在此次观测了作出快速又精准之判断。

两人利用中研院在夏威夷的次毫米波阵列,加上台湾和韩国可见光望远镜,在短时间之内,侦测到来自伽玛射线爆GRB120326A的同步辐射讯号,刷新伽玛射线爆次毫米余晖观测的最快纪录。

不同波段观测成果完美解释火球理论

天文学家普遍认为,同步辐射是伽玛射线爆的主要辐射机制。但研究结果却发现,同步辐射的理论模型无法完整解释GRB120326A的结果。本次加入中研院次毫米波的观测,发现透过反冲击波造成的「逆康普顿」散射,才能补足同步辐射无法解释的部分,并完美解释GRB120326A的余晖辐射机制。这些不同波段观测成果,为火球理论中伽玛射线爆余晖的缺陷部分找到强而有力的证据。

浦田裕次教授表示,次毫米波的观测,是研究伽玛射线爆余晖辐射机制的重要利器,许多研究团队致力于发展次毫米波的伽玛射线爆余晖快速追踪,期望从次毫米的讯号研究之中,解开宇宙最大能量爆发之谜,而台湾在这一波观测中已抢得先机。

陈如枝摄

两人经常彼此讨论与切磋,是人生好伴侣,更是学术好伙伴。(陈如枝摄)

GRB model

透过图解,浦田裕次教授伉俪呈现出不同波段的观测成果,为火球理论中伽玛射线爆余晖的缺陷部分找到强而有力的证据。

资料来源:http://iopscience.iop.org/0004-637X/789/2/146/article ,转载自中央大学新闻网 , 2014.07.11, Seline Hu