美国天文学家发现了一类新的天体:一群独特的γ射线源。它们比以前看到的那些散布于天空中各个不同部分的γ射线源要弱一些,但离我们也更近一些。它们是什么呢?它们是从哪里来的呢?

从20世纪30年代开始天文学家们就开始监测太空中的低频辐射,但是对于其高频、高能宇宙射线(X射线和r射线)的研究只是在近30多年的时间里才发展起来。我们知道,X射线可以帮助我们看到物体的某些用肉眼无法看到的特征。与此类似,X射线和γ射线天文学可以使我们“看”到更多的、奇怪的、未知的星体。

高能射线是由宇宙中一些非常极端的天体或事件产生的:如黑洞,中子星或者星体爆炸时的冲击波,都可能产生高能射线。在20世纪70年代,人们通过轨道卫星发现了可能是由上述各种可能性中的一种所产生的γ射线源。自从空基(space-based) γ射线望远镜在20世纪90年代投入使用以来,特别是康普顿γ射线观测器(CGRO)投入使用以来,又发现了许多新的γ射线源。但仍然不知道这些γ射线原究竟是什么。

到目前为止,CGRO已经记录了大约170多个γ射线源,这些γ射线源都处在银河系的平面上(即晚上我们可以看到的带状的银河系平面上),而且其中大多数似乎都位于银河系内部。尼尔 · 格雷斯(Neil Gehrels)供职于马里兰州的美国航空航天局戈达得空间飞行中心,他和同事通过仔细地分析从CCRO得到的数据,发现了位于银河系中的一族新的γ射线源。这些γ射线源看起来很接近银河系的平面,但并不在其上。

当要确定位于银河系平面内的γ射线源时,由于可能性太多了,所以无法识别。但是大多数人都认为它们可能是脉冲星或快速旋转并发出光来的中子星。英国《自然》杂志上所报道的这一群新的γ射线源,位于银河系平面稍微偏“北”一点的位置(从地球上看),它们发出的γ射线也比较弱。这些γ射线源会是什么呢?

最近,法国天文学家伊萨贝雷 · 格兰尼尔( Isabelle Grenier)提出了一种观点,认为这些γ射线源的产生可能与一种被称为古尔德带的东西有关。古尔德带是由:一圈相对比较新的星体和星际气体构成的,它的直径大约有2000多光年(比我们银河系宽度的一半略小一些)。古尔德带相对于银河系平面微微上翘,通常认为它是3~4亿年以前星系中某种剧烈事件的残余痕迹。

当古尔德带不断扩大时,它会与外部空间中的稀薄气体和尘埃相遇,由此而产生的冲击可以使物质凝聚成新的星体。这种“助推”式的星体形成方式被称为星爆。它能够产生分布密集的大质量星体,这些大质量星体能够演化成中子星、脉冲星或黑洞——都是潜在的γ射线发射者。

在银河系的其他地方,也发现了许多发射γ射线的脉冲星。但它们都是些很新的星体,年龄仅几十万年而已。如果这些星体形成于几百万年前的古尔德带中的话,那么它们现在将会更老一些,发出的γ射线也更弱一些——正如这一族新发现的星体一样。

幸运的是,新一代的γ射线和X射线卫星天文观测器已经发射或在建造之中,当它们开始收集数据时,我们将能够为这个难以理解的“家族”列出它的“族谱"。

[Nature,2000年3月23日]