尋夢新聞LINE@每日推播熱門推薦文章，趣聞不漏接❤️
黑洞有序的混沌
在黑洞形成的過程中，會產生一束以伽馬射線形式的高能光，這些事件被稱為伽馬暴。這一現象背後的物理學包含了當今物理學中許多最不為人知的領域:一般引力、極端溫度和粒子的加速度，這些都遠遠超過地球上最強大的粒子加速器的能量。為了分析這些伽馬射線,研究人員分析伽馬暴，與開發的理論相反,第一極性的結果表明,高能光子來自伽馬暴既不是完全混亂,也完全有組織的,但上面兩種聲音的混合:在短時間內片,發現光子振動方向相同,但振蕩方向隨時間變化。
當兩顆中子星相撞或一顆超大質量恒星坍縮成自身時，就會產生一個黑洞。伴隨這一誕生而來的是一束明亮的伽瑪射線——一種由放射源發出的高能光——稱為伽瑪射線(GRB)。
黑洞誕生的環境是有組織的還是混亂的?伽瑪射線是如何產生的以及在哪里產生的仍然是個謎，關於它們的起源存在兩種不同的思想流派。第一個預言來自GRBs的光子是偏振的，這意味著它們中的大多數在同一個方向上振蕩。如果是這樣的話，光子的來源很可能是一個強大的、組織良好的磁場，它是在黑洞產生的劇烈後果中形成的。第二種理論認為光子沒有偏振，這意味著更混亂的發射環境。但是如何檢查呢?
「我們的國際團隊已經建立了第一個強大和專用的探測器，稱為極地，能夠測量伽瑪射線的偏振從伽瑪射線。該儀器可以讓我們更多地了解它們的來源，」武漢大學理學院核與粒子物理系教授吳昕說。它的操作系統相當簡單。它是一個50x50cm2的正方形，由1600個閃爍棒組成，在這些閃爍棒中伽瑪射線與組成這些棒的原子碰撞。當一個光子在一小節中碰撞時，我們可以測量它，然後它可以產生第二個光子，這可以引起第二次可見碰撞。「如果光子被極化，我們觀察到光子碰撞位置之間的方向依賴關係，」尼古拉·普羅杜伊特(Nicolas Produit)繼續說。相反，如果沒有偏振，第一次碰撞產生的第二個光子會完全隨機地離開。
內秩序混亂。在六個月的時間里，POLAR已經探測到55個伽馬暴，科學家們分析了來自5個最亮的伽馬射線的偏振。結果至少可以說是令人驚訝的。「當我們分析一個伽馬射線的極化作為一個整體,我們看到最多一個弱極化,這似乎很明顯支持幾個理論,「梅林科爾說,研究員的核與粒子物理科學學院UNIGE和論文的主要作者之一。面對第一個結果，科學家們更詳細地觀察了一個非常強大的9秒長的伽馬射線，並將其切成時間片，每片2秒。「在那里，我們驚奇地發現，恰恰相反，光子在每一片中都是偏振的，但是每一片中的振蕩方向是不同的!」辛武熱情地說。正是這種變化的方向使得整個GRB看起來非常混亂和非極化。「結果表明，隨著爆炸的發生，發生了一些事情，導致光子以不同的偏振方向發射，這可能是什麼，我們真的不知道，」Merlin Kole繼續說。
這些最初的結果使理論家們面對新的因素，並要求他們做出更詳細的預測。「我們現在想建造更大、更精確的POLAR-2。這樣我們就可以更深入地研究這些混沌過程，最終發現伽馬射線的來源，揭開這些高能物理過程的奧秘。