北京
來源：科技日報
科技日報記者 劉霞
以美國亞利桑那大學和猶他大學科學家為主研究團隊，利用美國國家科學基金會甚大陣列（NSF VLA）射電望遠鏡，首次在伽馬射線暴中探測到法拉第旋轉——一種磁場使光在太空中傳播時發生偏振的現象，從而揭示了伽馬射線暴的磁環境與產生光之間是如何相互作用的。這一發現為探索驅動這些巨型爆炸的極端物理過程打開了新窗口。相關論文已提交《天體物理學雜志快報》。
伽馬射線暴是宇宙中最劇烈的爆炸，短短幾秒內釋放的能量，堪比太陽終其一生發出的能量總和。它們被認為會噴出接近光速的狹窄粒子噴流，這些噴流會產生持續數月的無線電“余暉”。盡管歷經數十年研究，伴隨這些噴流及其周圍環境的磁場，一直難以測量。
此次研究的伽馬射線暴編號為GRB 260310A。以宇宙尺度衡量，它離地球相對較近，“余暉”明亮，賦予了天文學家一次難得的良機。團隊將NSF VLA對準這場逐漸衰微的爆炸，發現無線電波發生了偏振——光波沿著一個特定方向振蕩，仿佛被無形之手輕輕擰轉。
此次發現偏振信號隨波長改變而變化，這正是法拉第旋轉。這種效應在伽馬射線暴中前所未見，它如同一枚磁性“指紋”，精密地編碼了光線沿途所經磁場的強度與結構。這是因為磁化等離子體也能旋轉無線電波的偏振角，旋轉隨波長變化得越快，意味著光穿過的磁場就越強。
數據揭示，沿光路的磁場強度，比銀河系內部或星系際空間所能解釋的數值高出數千倍。這股極強的磁場，指向了恒星周圍異常稠密的磁化氣體云——正是爆發形成GRB 260310A的那顆恒星所留下的環境印記。
此前，科學家搜尋伽馬射線暴的偏振信號時多依賴短波段設備，且必須搶在“余暉”消逝前爭分奪秒地觀測。如今，借助NSF VLA，他們跨入厘米波段，首次測得了伽馬射線暴中的法拉第旋轉。
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