宇宙中最精力充沛的爆炸是什么？

驱动伽马射线突发的物理过程可能是同步辐射源。

对伽马射线爆发（GRB）的Fermi / GBM档案数据的新分析，宇宙中最有能量的物体，揭示了产生这种发射的过程可能确实是从磁场中的近相位速度冷却的电子。此所谓的同步辐射在早期被解雇，更加间接分析。Max Planck外部物理研究所的科学家能够用理想化的同步rotron模型来符合高分的GRB光谱，为此解释做出了一个说服的情况。

伽马射线爆发（GRB）是宇宙中最精力充沛的来源：在几秒钟内，典型的GRB将在整个寿命中释放比太阳更大的能量。虽然鉴定了各种类型的GRB的祖先的进展，但其排放的物理来源仍然未知。

本研究分析的GRB的光谱能量分布。顶部图形显示Synchrotron发射如何随着各种量的冷却而变化，而插图显示了来自所有拟合光谱的先前经验模型的预测。这些根据同步rotron模型中的中值冷却时间排列（从上到下）。

同步发射，即带电粒子发出的辐射，如果它们的路径以某种方式弯曲，则是早期竞争者之一，但被忽视，因为它没有设法符合观察到的GRB光谱的一些性质。或者，光谱与其他模型适合，例如，包括冲击，但总有一些违反了这些模型的某些限制的GB。

由Max Planck外部物理学研究所（MPE）领导的国际科学家团队重新审视了同步奖励的想法，现在已经仔细看了在过去十年中用Fermi Gamma-射线爆发监测器观察到几个GRB的档案数据。它们选择了一种具有已知距离（即红移）的GRB的子集和单个连续的脉冲状结构，其最有可能由于单个物理事件而导致的。对于近200名观察到的GRB光谱的样本，科学家们模拟了冷却电子的同步发射并直接施加所谓的检测器响应。因此，它们可以产生模拟观察并将这些模型直接与数据进行比较。

“我们想测试最简单的同步型型号，包括电磁的时间依赖性冷却。该模型是理想化的，但最佳地点，“J. Michael Burgess，首次发表于自然界的研究。“每种光谱均均拟合并经受严格的测试，导致使用该单谱模型的令人惊讶的高分尺寸良好的光谱。”

长期被拒绝的同步辐射的原因是历史上，由于计算机的功率有限，研究人员使用了简单的测试，看看观察到的伽马射线辐射看起来像同步辐射。这些测试检查了类似于同步rotron（但不是同步辐射自身）的各种形状，类似于伽马“彩虹”，即观察到的能量分布。许多研究人员同意观察到的形状看起来只看起来像一个同步rotron。

在伽马射线爆裂中，巨大的恒星坍塌到黑洞，并在接近光速下送出进入空间的喷射器。在该射流中，通过冲击前线加速电子和辐射同步发射，因为它们被磁场冷却。然后可以用诸如费米γ射线突发监测器的望远镜观察这种辐射。

由于计算机现在更快，而是从卫星查看数据的方法更先进，则该团队现在能够直接模拟源自同步过程的辐射，并将所有属性能量分布与实际数据进行比较。Synchrotron模型的临界元件被证明是一种磁场，其减速了电子，“冷却”它们从相对论的能量下降。然而，冷却量在不同的GRB上变化，并且在一些GRBS中，研究人员甚至发现了冷却的演变。

“通过单一模型立即建模这么多GRB光谱的能力非常令人信服，”MPE的高级科学家Jochen Greiner州的jochen Greiner。“当我们预期更具结构化的GRB光线曲线，我们希望我们能够将我们的分析应用于所有GRBS。”然而，由于这些瞬间脉冲重叠，科学家们需要更进一步的预测，关于排放的时间演变。

下一步将是一个解释，不仅是光谱的形状，而且还具有整体巨大的能量输出。这意味着需要更详细地研究中等磁化天体物理出流情况的动态和粒子加速。

参考：J. Michael Burgess，DamienBégué，Jochen Greiner，Dimitrios Giannios，Ana Bacelj和Francesco Berlato，2019年10月21日，Ana Bacelj和Francesco Berlato，Ana Bacelj和Francesco Berlato。
10.1038 / s41550-019-0911-z