伽马射线暴的法拉第旋转首次探测到
发布时间: 2026-07-17 09:39:09
科技日报北京7月16日电 （记者刘霞）由美国亚利桑那大学和犹他大学科学家领衔的研究团队，利用美国国家科学基金会甚大阵列（NSF VLA）射电望远镜，首次在伽马射线暴中探测到法拉第旋转——一种磁场使光在太空中传播时发生偏振的现象，从而揭示了伽马射线暴的磁环境与产生光之间是如何相互作用的。这一发现为探索驱动这些巨型爆炸的极端物理过程打开了新窗口。相关论文已提交《天体物理学杂志快报》。
伽马射线暴“余晖”中法拉第旋转的艺术图。图片来源：美国国家科学基金会 伽马射线暴是宇宙中最剧烈的爆炸，短短几秒内释放的能量，堪比太阳终其一生发出的能量总和。它们被认为会喷出接近光速的狭窄粒子喷流，这些喷流会产生持续数月的无线电“余晖”。尽管历经数十年研究，伴随这些喷流及其周围环境的磁场，一直难以测量。
此次研究的伽马射线暴编号为GRB 260310A。以宇宙尺度衡量，它离地球相对较近，“余晖”明亮，赋予了天文学家一次难得的良机。团队将NSF VLA对准这场逐渐衰微的爆炸，发现无线电波发生了偏振——光波沿着一个特定方向振荡，仿佛被无形之手轻轻拧转。
此次发现偏振信号随波长改变而变化，这正是法拉第旋转。这种效应在伽马射线暴中前所未见，它如同一枚磁性“指纹”，精密地编码了光线沿途所经磁场的强度与结构。这是因为磁化等离子体也能旋转无线电波的偏振角，旋转随波长变化得越快，意味着光穿过的磁场就越强。
数据揭示，沿光路的磁场强度，比银河系内部或星系际空间所能解释的数值高出数千倍。这股极强的磁场，指向了恒星周围异常稠密的磁化气体云——正是爆发形成GRB 260310A的那颗恒星所留下的环境印记。
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