中團隊去年稱發現史上最遙遠宇宙爆炸 新研究指或屬俄太空垃圾反射閃光

去年,有一天文學家團隊聲稱他們捕捉到大熊座高紅移星系 GN-z11 的伽馬射線爆發,是有史以來最遙遠的宇宙爆炸。不過,兩個周一刊於《自然天文學》的研究反駁說法,指所謂最遙遠宇宙爆炸是在剛好經過的俄羅斯火箭推進器閃爍反射造成。`

伽馬射線爆發是宇宙中最強大的爆炸,會發生在巨大恆星死亡並坍縮成黑洞時,或者當中子星等密度高天體併入黑洞時。雖然伽馬射線爆發一直在宇宙中發生,但當望遠鏡指向特定星系時,捕捉到爆發的機會仍非常渺茫。

因此,當北京大學天文學家江林華的團隊聲稱利用夏威夷凱克天文台 (W. M. Keck Observatory) 的數據,發現來自 GN-z11 的爆發時,學界感到驚訝。該團隊曾指,捕捉到這種爆發的機率是 100 億分之一。

哈勃望遠鏡見到的 GN-z11 Credit: NASA, ESA, and P. Oesch (Yale University)

這種極低的可能性令哥本哈根大學的天文學家 Charles Steinhardt 質疑「發現」是否有其他更可能的原因。

人類向太空發射了大量物體,並在環繞地球的軌道上留下衛星、火箭助推器,甚至是螺絲等太空垃圾;現時多達 50 萬個大於 1 厘米的金屬被認為在地球外環繞。

有發表相關太空垃圾影響的天文觀察獨立研究者、魏茨曼科學研究所天體物理學家 Eran Ofek 估計,從這些垃圾碎片反射的陽光閃爍可能導致整個夜空中每小時出現多達 10,000 次閃光。他強調絕大多數肉眼是不可見的,但天文台可以將之識別。

考慮到這種潛在的光污染,Steinhardt 的團隊在最新研究中估算出,在隨機望遠鏡圖像中發現碎片閃爍的可能性在千分之一到萬分之一之間,似乎比 GN-z11 出現伽馬射線爆發的 100 億分之一更有可能。 他說:「如果你必須在兩個答案之間做出選擇,是的,兩者都不太可能,但其中一個的可能性要高出數百萬倍。」

然而,在聲稱的 GN-z11 伽馬射線爆發時,凱克天文台望遠鏡的觀察路徑中是否有任何已知的垃圾碎片?波蘭亞當密茨凱維奇大學 (Adam Mickiewicz University) 天文學家 Michał Michałowski 團隊很快就發現了一些符合要求的東西:俄羅斯於 2015 年發射的質子火箭廢棄推進器。 Michałowski 指,該廢棄推進器會在凱克天文台望遠鏡的視野內通過。對他而言,相關的爭論幾乎可以結束。

學界多質疑原本數據

《自然天文學》也發表了江林華團隊的反駁,指自己的團隊檢查表明一些靠近地球的明亮實體,能模仿伽馬射線爆發的可能性為 1 萬億分之一或更少。林又指,如果有這麼多垃圾碎片會產生大量閃光,其他學者會在數據中看到很多巧合之處。

團隊利用確定天空中物體位置的 CalSky.com ,指出在觀測到 GN-z11 伽馬射線爆發一刻時,質子火箭廢棄推進器實際上已經超出望遠鏡的視野。不過 CalSky 網站已經關閉,無人可以證實這一分析。 Michałowski 則反駁,他的團隊使用了 4 個不同的夜空模擬程式,每個程式都顯示推進器在望遠鏡的視野內經過。

其他學者亦質疑林江華團隊的說法,無參與任何 GN-z11 伽馬射線爆發相關研究的安達盧西亞天體物理研究所天文學家 Christina Thöne 指,林團的數據既模糊又嘈雜,並且在光線下缺乏代表不同元素存在的跡象。

來源:
Science, ‘Distant cosmic explosion’ was actually Russian space junk, new studies argue, 4 October 2021

報告:

  1. Steinhardt, C.L., Andersen, M.I., Brammer, G.B. & et al. (2021). A more probable explanation for a continuum flash towards a redshift ≈ 11 galaxy. Nat Astron. doi: 10.1038/s41550-021-01473-2
  2. Michałowski, M.J., Kamiński, K., Kamińska, M.K. & et al. (2021). GN-z11-flash from a man-made satellite not a gamma-ray burst at redshift 11. Nat Astron. doi: 10.1038/s41550-021-01472-3

文/Alan Chiu

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