伽马射线暴的法拉第旋转首次探测到

由亚利桑那大学和犹他大学科学家牵头的研究团队，借助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观测到了法拉第旋转现象。法拉第旋转是指磁场导致光在传播过程中发生偏振变化。此次观测首次揭示了伽马射线暴的磁场环境与其中光线的产生过程之间的相互作用，为深入研究驱动这些宇宙剧烈爆炸的极端物理机制提供了新的途径。相关研究成果已提交至《天体物理学杂志快报》。

伽马射线暴是宇宙中最具爆发性的事件，能在极短时间内释放出相当于太阳一生总能量的巨大能量。天文学家普遍认为，伽马射线暴会产生接近光速的狭窄粒子喷流，这些喷流在数月内会形成持续的无线电“余晖”。尽管经过数十年的深入研究，与这些喷流及其周围环境相关的磁场一直难以精确测量。

本次研究的对象是编号为GRB 260310A的伽马射线暴。在宇宙尺度上，该伽马射线暴距离地球相对较近，并且其“余晖”表现出异常的明亮，为天文学家提供了一个宝贵的研究机会。研究团队将NSF VLA望远镜对准了这场正在逐渐减弱的宇宙爆炸，结果发现其发出的无线电波呈现出偏振现象，即光波的振荡方向发生了扭转。

研究人员注意到，这种偏振信号会随着无线电波的波长发生变化，这正是法拉第旋转的特征。在伽马射线暴中探测到这一现象尚属首次。法拉第旋转如同磁场的“指纹”，能够精确地记录下光线在传播路径上所经历磁场的强度和结构。这是因为磁化等离子体能够旋转无线电波的偏振角，并且这种旋转随波长变化的速度越快，表明光线所穿过的磁场强度越大。

观测数据显示，沿着光线传播路径上的磁场强度，比银河系内部或星系际空间所能解释的数值高出数千倍。如此强大的磁场，表明其源于恒星周围高度密集的磁化气体云，这是产生GRB 260310A的恒星所留下的环境痕迹。

在此之前，天文学家在搜寻伽马射线暴的偏振信号时，主要依赖短波段的观测设备，并且需要在“余晖”消失前迅速完成观测。而此次利用NSF VLA望远镜，研究团队成功进入了厘米波段，并首次在伽马射线暴中测量到了法拉第旋转。

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