这张示意图展示了从超新星喷射出的伽马射线暴及其周围的“茧”。（图片来源：Anna Serena Esposito） 伽马射线暴（GRBs）和超新星之间的联系一直令人困惑。伽马射线暴是大质量恒星爆炸产生的剧烈喷流，但并非所有强大的超新星都会产生它们。它们随机出现的性质几十年来一直困扰着科学家，但现在，他们可能终于有了一些答案。在最近对一个遥远的伽马射线暴的研究中，研究人员看到了围绕它的能量“茧”。他们认为，伽马射线暴通过向其中传递能量来产生这些“茧”，如果传递的能量过多，它们就会变得太弱而无法穿透恒星并变得可见。这些发现可能解释了为什么强大的超新星并不总是产生伽马射线暴，并于1月16日发表在《自然》杂志上。
超级超新星
在生命末期，像太阳这样低质量的恒星会悄无声息地熄灭，而质量更大的恒星则会爆发成剧烈的超新星。但质量比太阳大25倍以上的巨大恒星，被认为会爆发成超新星——其亮度是超新星的10倍，并留下黑洞或中子星。人们认为，伽马射线暴几乎完全源自这些超新星，但天文学家已经观测到一些并未产生伽马射线暴的超新星。直到最近，它们的存在与否一直让研究人员感到困惑。
捕捉“茧”
但在2017年12月，一个研究小组在5亿光年外的一个星系中探测到一个伽马射线暴。他们迅速追溯到一次早期超新星爆发。此时，恒星已经坍缩成黑洞或中子星，但尚未喷射出外层物质并爆炸。通常会比整个超新星爆发更亮的伽马射线暴，这次却异常暗淡。正因如此，他们得以集中研究这次事件。他们使用西班牙的帕拉纳斯大望远镜观测了这次超新星，并注意到一个奇特现象——一个高能、快速膨胀的粒子“茧”围绕着伽马射线暴。该团队利用望远镜测量了该天体的化学成分，发现它释放的能量比伽马射线暴本身还要大。这使得研究人员认为，当伽马射线暴穿过恒星时，通过向“茧”传递巨大的能量而产生了它。如果它传递的能量过多，它就没有足够的能量穿透恒星外层并变得可见。如果这些“茧”在所有超新星中都存在，它们就能解释为什么有些超新星产生伽马射线暴，而有些则不。“这项工作使我们通过探测一个额外的组成部分——在喷流穿过母星外层时产生的某种热‘茧’——找到了这两种超新星之间的缺失环节。”该研究的首席研究员、西班牙安达卢西亚天体物理研究所的Luca Izzo在新闻稿中说。天文学家需要进行后续观测来证实这一理论，但如果它被证明是正确的，它可能会永远改变我们对恒星剧烈死亡的理解。
