有史以來最強大的太空爆炸揭示了一個令人驚訝的轉折

2022 年 10 月，監測太空爆炸天空的調查開始進行就像襪子里的青蛙.

原因是什么？24億光年外的東西吐出最大的爆發有記錄的伽馬輻射。GRB 221009A賽事創下了紀錄18 太電子伏特而且是如此強大震撼了地球的外層大氣層.

該活動被昵稱為 BOAT（有史以來最亮的人），我們后來確定是黑洞的誕生來自一顆大質量恒星的暴力死亡。

現在，對不斷演化的光的新分析揭示了這次爆炸的復雜性，并發現，盡管它有伽馬射線的憤怒，但BOAT實際上出奇地普通，這不是我們所期望的。

“它并不比以前的超新星更亮，”天體物理學家彼得·布蘭查德說美國西北大學。

“在與能量較低的伽馬射線暴（GRB）相關的其他超新星的背景下，它看起來相當正常。你可能會認為，同一顆坍縮的恒星會產生一顆非常有活力和明亮的GRB，也會產生一顆非常有活力和明亮的超新星。但事實證明，事實并非如此。我們有這個非常明亮的GRB，但卻是一顆普通的超新星。

伽馬射線暴是宇宙中最強大的爆炸。顧名思義，它們是伽馬輻射的爆發——宇宙中最有能量的光——可以在 10 秒內爆發，其能量相當于太陽在 100 億年內發出的能量。

我們知道至少有兩個主要事件可以產生 GRB：形成黑洞當一顆大質量恒星變成超新星時，或者伴隨超新星的超新星兩顆中子星的合并.

產生伽馬射線暴的新星也被認為是宇宙中重元素產生的原因。問題是，在恒星制造它們之前，重元素根本不存在。

恒星大多是由宇宙中豐富的氫氣形成的，但它們將核心中的原子核粉碎在一起，產生更重的元素。這在鐵中達到頂峰，因為鐵原子的聚變吸收的能量多于產生的能量。

然而，比鐵重的元素可以在巨大的宇宙爆炸的劇烈陣痛中形成。我們已經看到了！在之后中子星碰撞，科學家有斑點元素太重，無法通過核心融合形成.

但是還有很多我們不知道的。如果我們能夠縮小哪些爆炸最有可能產生這些元素的范圍，我們將擁有一種新的工具，不僅可以了解宇宙是如何制造物質的，而且可以了解這種爆炸的普遍程度。

因此，布蘭查德和他的同事們自然而然地想看看GRB 221009A，看看它發出的光中是否有重元素的特征。

但他們不得不等待。爆炸是如此明亮，以至于它基本上使我們的儀器失明.

“GRB是如此明亮，以至于在爆發后的最初幾周和幾個月內，它掩蓋了任何潛在的超新星特征。布蘭查德解釋道.

“在這些時候，GRB所謂的余暉就像一輛汽車的前燈直奔你而來，讓你看不到汽車本身。所以，我們不得不等待它顯著褪色，讓我們有機會看到這顆超新星。

直到我們第一次看到爆炸大約六個月后，研究人員才能夠使用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡觀察紅外波長的光。這就是他們能夠確定超新星本身相對正常的方式。它之所以如此明亮，很可能是因為伽馬射線暴的射流正好對準地球。

然后，研究人員將JWST數據與阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列的無線電觀測相結合，以尋找與重元素存在一致的特定波長范圍。然而，雖然他們發現了鈣和氧等物質，這在超新星中是相當標準的，但沒有重元素產生的跡象。

現在，中子星合并的速度不足以產生我們在宇宙中看到的重物質的數量。像GRB 221009A這樣的巨型爆炸預計會是一個因素，但缺乏重元素表明我們錯了。

因此，研究人員說，我們需要研究其他潛在的來源，看看我們是否能確定罪魁禍首。

“我們沒有看到這些重元素的特征，這表明像BOAT這樣極高能量的GRB不會產生這些元素，”布蘭查德 說.

“這并不意味著所有的GRB都不會產生它們，但這是一個關鍵的信息，因為我們繼續了解這些重元素的來源。JWST的未來觀測將確定BOAT的'正常'表親是否產生這些元素。

研究結果已發表在自然天文學.

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