巨型伽馬射線暴環
巨型伽馬射線暴環（英語：Giant GRB Ring）是一個由9個伽馬射線暴組成的環，可能組成了已知的最大的宇宙結構之一[1]。2015年7月，由L.G. Balazs領導的一個由匈牙利和美國天文學家組成的研究小組在分析來自不同伽馬射線和X射線望遠鏡的數據時發現了它[2]，特別是尼爾·格雷爾斯雨燕天文台號宇宙飛船[2]。
| 巨型伽馬射線暴環 Giant GRB Ring | |
|---|---|
 紅色：圖中的19個伽馬射線暴位於南半球紅移範圍從0.748到0.8595的紅點。這被認為是巨型伽馬射線暴環的組成部分。 灰色：542顆分析的伽馬射線暴的天空分布。 來自：Istvan Horvath, Zsolt Bagoly, Lajos G Balazs, Jon Hakkila, Zsuzsa Horvath, Andras Peter Joo, Sandor Pinter, L Viktor Tóth, Peter Veres, Istvan I Racz | |
| 觀測數據（曆元J2000） | |
| 星座 | 羅盤座 |
| 長軸 | 1.72 Gpc（5,610 Mly） |
| 紅移 | 0.78到0.86 |
| 距離 （共動） | 2.8 Gpc（9,132 Mly） |
| 參見：超星系團 | |
伽馬射線暴環距離地球約2.8吉秒差距(91億光年) ，紅移z在0.78到0.86之間，直徑約1.72吉秒差距(56億光年) [2]，使其成為已知的最大宇宙結構之一[3]。
發現
通常，伽馬射線暴在宇宙中的分布出現在小於2σ分布的集合中，或者在點-半徑系統的平均數據中少於兩個伽馬射線暴。因此，考慮到公認的理論模型，這樣的濃度似乎是極不可能的。提議包括一個巨大的超星繫結構的存在。這將是一個極其巨大的宇宙結構，平均大小約為56億光年。這樣的超星系團可以解釋伽馬射線暴的顯著分布，因為它與恆星的形成有關。如果這種結構確實存在，它將是可觀測宇宙中最大的結構之一[4]。
2015年7月初，在發現了武仙-北冕座長城之後，I. Horvath、 J. Hakkila 和 Z. Bagoly 等人對遙遠宇宙中伽馬射線暴的空間分布進行了進一步的詳細分析。通過超過15年的來自雨燕衛星和其他地面望遠鏡的數據，他們評估了這些數據，看看是否可以使用 GRB 相關方法觀測到更多的結構。他們注意到在 z = 0.78-0.86範圍內有一個明顯的伽馬射線暴集群，其中9個伽馬射線暴集中在天空43乘以30度的區域[5]。通過進一步的測試和分析，他們發現樣本的濃度高於預期的正常水平，表明在附近有一個巨大的星繫結構[2]。
質疑
Balazs, L.G等人估計偶然發現與巨型伽馬射線暴環相當的伽馬射線爆簇的概率僅為0.05%，然而Hirokazu Fujii統計推理中有幾個缺陷。在修正這些缺陷後，上述概率變為5-20% ，大大高於原來的估計。此外，當使用最新的已經測量過紅移的伽馬射線暴數據彙編時，這種可能性甚至更高，達到60-90%。這可能表示巨型伽馬射線暴環可能根本不存在[6]。BigThink作者Ethan Siegel也認為僅憑X射線觀測與伽瑪射線暴的觀測結果不足以支持一個巨大的宇宙大尺度結構，應當使用更廣泛的波段觀測。而它們只不過是我們已經繪製出來的、僅僅通過想像連接起來的不相關點[7]。
特徵
作者列出了環中9個伽馬射線暴的以下特徵(l和b是標準的銀道坐標系)。
| GRB ID | 紅移 | 距離(百萬秒差距) | l (度) | b (度) |
|---|---|---|---|---|
| 040924 | 0.859 | 2866 | 149.05 | −42.52 |
| 101225A | 0.847 | 2836 | 114.45 | −17.20 |
| 080710 | 0.845 | 2831 | 118.43 | −42.96 |
| 050824 | 0.828 | 2786 | 123.46 | −39.99 |
| 071112C | 0.823 | 2772 | 150.37 | −28.43 |
| 051022 | 0.809 | 2736 | 106.53 | −41.28 |
| 100816A | 0.804 | 2723 | 101.39 | −32.53 |
| 120729A | 0.800 | 2712 | 123.85 | −12.65 |
| 060202 | 0.785 | 2672 | 142.92 | −20.54 |
參考資料
- ^ O'Neill, Ian. Giant Mystery Ring of Galaxies Should Not Exist. Space.com. 2015-08-07 [2024-09-14] （英語）.
- ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 Balazs, L.G.; Bagoly, Z.; Hakkila, J.E.; Horvath, I.; Kobori, J.; Racz, I.I.; Toth, L.V. A giant ring-like structure at 0.78 < z < 0.86 displayed by GRBs. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 2015-08-05, 452 (3): 2236. Bibcode:2015MNRAS.452.2236B. arXiv:1507.00675
. doi:10.1093/mnras/stv1421 .
- ^ 5 billion light years across: the largest feature in the universe. Royal Astronomical Society. 2015-08-06 [2024-09-14]. （原始內容存檔於2015-08-06）.
- ^ Five billion light years across: The largest feature in the universe. ScienceDaily. August 4, 2015 [2024-09-14] （英語）.
- ^ Astronomers Discover Ring-Like Structure 5.6 Billion Light-Years Across. Sci.News. 2015-08-05 [2024-09-14] （美國英語）.
- ^ Fujii, Hirokazu. Doubt on the statistical significance of the Giant GRB Ring. Astronomische Nachrichten. 2022-07, 343 (6-7). Bibcode:2022AN....34320021F. doi:10.1002/asna.20220021.
- ^ Siegel, Ethan. Giant ring? Giant arc? These "structures" may not even be real. Big Think. 2024-01-23 [2024-10-01].
- Balázs, L. G.; Rejtő, L.; Tusnády, G. Some statistical remarks on the giant GRB ring. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 21 January 2018, 473 (3): 3169–3179. Bibcode:2018MNRAS.473.3169B. arXiv:1710.01621 . doi:10.1093/mnras/stx2550 .
- Pinter, S. Multi-messenger studies of γ-ray bursts and their cosmic environment. Astronomische Nachrichten. 10 September 2018, 339 (5): 336–340. Bibcode:2018AN....339..336P. doi:10.1002/asna.201813501.