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的科学家们领导的一个研究小组，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。这种现象表明，磁场在光线穿越太空的过程中会引起偏振效应，从而帮助科学家们理解伽马射线暴的磁场环境与光线产生过程之间的相互作用。这项研究为深入探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力的事件，它们在极短的时间内释放出的能量，相当于太阳在其整个生命周期内所能产生的总能量。科学家们认为，伽马射线暴会产生接近光速的狭窄粒子喷流，这些喷流会形成持续数月的无线电“余晖”。尽管经过了数十年的研究，与这些喷流及其周边环境相关的磁场，仍然难以精确测量。

本次研究的对象，伽马射线暴GRB 260310A，在宇宙尺度上距离地球相对较近，并且其“余晖”非常明亮，这为天文学家提供了一个难得的研究机会。研究团队将NSF VLA对准了这个正在逐渐衰减的爆炸事件，结果探测到了无线电波的偏振现象，即光波的振荡方向发生了改变，仿佛受到一股无形力量的扭转。

此次探测到的偏振信号强度随波长变化，这是法拉第旋转的典型特征。在伽马射线暴中此前从未观测到这种效应，它如同磁场的“指纹”，精确地记录了光线传播路径上磁场的强度和结构。这是因为磁化等离子体能够旋转无线电波的偏振角，旋转随波长变化越快，表明光线穿过的磁场强度越大。

观测数据显示，沿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，暗示了恒星周围存在着异常密集的磁化气体云，这正是形成GRB 260310A的恒星所处环境的遗迹。

过去，天文学家在寻找伽马射线暴偏振信号时，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。而现在，借助NSF VLA，研究团队得以进入厘米波段进行观测，并首次在伽马射线暴中测量到了法拉第旋转。