科學家首次探測到伽瑪暴射電偏振信號

美國西北大學（Northwester University）的研究顯示，天文學家首次捕獲遙遠伽瑪暴的射電偏振信號。

這項新發現刊載於2019年6月13日的《天體物理期刊通訊》。

伽瑪暴（Gamma Ray Burst，又稱伽瑪射線暴）是宇宙中已知最恐怖的恆星解體爆炸。它是由於比太陽大得多的恆星在生命結束時爆炸導致。恆星的核心部份則坍塌形成一個黑洞。

伽瑪暴會噴出接近光速的強大等離子體噴流，並且在短時間內發出遠遠超過整個星系亮度的超強伽瑪射線。目前科學家還不理解為甚麼只有少數恆星會爆炸形成伽瑪暴。

「我們知道只有極小部份（不到1%）的大質量恆星在坍塌時形成伽瑪暴並造成噴流」，文章作者之一、西北大學的拉菲拉‧馬古蒂（Raffaella Margutti）教授說，「但我們還不知道它們是由於甚麼樣的極端條件造成了噴流，以及為甚麼只有極少數恆星會這樣。」

偏振信號可以直接測定天體的磁場結構，從而幫助天文學家了解各種天體系統的磁場以及輻射。由於這次發現的伽瑪暴在射電波段非常明亮，科學家得以測定射電波段的偏振信號。

「這項新觀測為伽瑪暴的研究以及高能噴流研究打開了一扇新窗口。」文章第一作者、英國巴斯大學（University of Bath）博士後研究員坦莫尼‧拉斯卡（Tanmoy Laskar）博士說，「我們想知道這次發現的低偏振度是否是所有伽瑪暴的特徵，以及噴流中的磁場強度和結構在噴流中起到了怎樣的作用。」

這次觀測的伽瑪暴編號為GRB 190114C，位於天爐座。距離地球約70億光年。爆炸發生後，研究團隊使用位於智利的阿塔卡馬大型射電望遠鏡陣（ALMA）搜索爆炸產生的射電信號。

「磁場在宇宙中無處不在，但它們一般很難被束縛。」文章作者之一、西北大學教授方聞煇（Wen-Fai Fong，音譯）說，「事實上，我們能夠發現它們的存在就是令人難以置信的，更不用說是在伽瑪暴中發現。」

研究團隊觀測了伽瑪暴的線偏振度。這個參數反映了噴流中具有規則磁場的斑塊大小。經過份析，研究團隊得到了0.8%的線偏振度。雖然這個數值看似很低，但考慮到伽瑪暴噴流體積巨大，這意味著噴流中的磁場斑塊和太陽系的大小接近。

「位於新墨西哥州的超大望遠鏡陣（VLA）的低頻射電觀測數據，幫助確認我們看到的偏振是來自噴流本身，而不是其周圍的環境。」文章作者之一、西北大學博士後以及愛因斯坦獎學金獲得者凱特‧亞歷山大（Kate Alexander）博士說。

「這是一個非常了不起的觀測結果」，馬古蒂說，「無論是技術方面，還是對伽瑪暴，我們宇宙中已知的最明亮高能天體的磁場性質研究都具有深刻科學意義。」#