揭开迄今为止最亮的伽马射线暴之谜

一项新论文提出，2022 年 10 月 9 日抵达地球的创纪录伽马射线暴之所以如此明亮且持续时间长，是因为它起源于一颗恒星并在其坍缩成黑洞的过程中与该恒星发生了混合。

这次千载难逢的能量爆发——后来被称为“有史以来最亮”（BOAT）——一直令科学家们感到困惑，他们表示，它的亮度是第二强爆发的 70 倍。找到解释将有助于揭开这些可从数十亿光年外探测到的巨大能量爆发的神秘面纱。

伽马射线暴来自哪里？

科学家认为，伽马射线暴来自黑洞的形成，尤其是那些在大质量恒星耗尽燃料并自行坍缩时形成的黑洞。

巨大的能量喷流——包括最高能量的光形式——伽马射线，会射出恒星进入宇宙，在那里它们逐渐失去能量。然而，这个过程发生得很慢，因为 BOAT 跨越了 24 亿光年，经过了 估计 19 亿年 才抵达地球。

伽马射线暴多久发生一次？

空间科学家通过一个小型卫星网络追踪伽马射线暴，当 BOAT 首次抵达时，它让他们的传感器不堪重负。研究人员在接下来的几个月里整理了数据，逐渐弄清楚了这次前所未有的爆发的规模，这次爆发还干扰了地球的电离层。

科学家最初将这次爆发评为万年一遇的事件，但 这篇新论文 表示，如此规模的事件大约每千年发生一次，这意味着它们可能在有记载的历史中发生过几次。

根据这篇论文，BOAT 带来了从低能量无线电波到从此类事件中探测到的最高能量光子的所有东西。这次爆发还创下了持续时间的另一项纪录，主要阶段持续了七分钟，而不是通常的几秒钟。在其之后，BOAT 还留下了异常的 “X 射线环”，地球上的望远镜可以探测到它们，以及一个长期的余辉。

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独特的脉冲和余辉

BOAT 的许多方面似乎都很奇怪——创纪录的爆发、极长的余辉以及缺乏相关的超新星。 脉冲的形状 是倾斜且不均匀的，因此研究人员说它一定是在产生后不久与某物发生了相互作用。这使得它变成了“怪物”。

根据巴斯大学天体物理学家 Hendrik Van Eerten 的说法，伽马射线暴喷流“需要穿过它们形成的坍缩恒星。”他补充说，在 BOAT 的案例中，这次爆发可能因“恒星物质与喷流混合量”而得到增强，根据一份 新闻稿。

BOAT 的异常形状解释了很多现象，包括长期的余辉。

他在一份 新闻稿 中说：“[爆发]具有独特的结构，观测结果逐渐揭示了一个嵌入在更广泛气体流出物中的狭窄喷流。”

难得的机会

理解 BOAT 将有助于阐明其他创纪录的爆发以及宇宙的其他领域，在这些领域，卫星每天都能探测到 数次伽马射线事件（这还只是指向地球的）。

乔治华盛顿大学新近毕业的博士生、该论文的合著者 Brendan O’Connor 在新闻稿中说：“我们认为这是一个千载难逢的机会，可以解决这些爆炸背后的一些最基本的问题，从黑洞的形成到暗物质模型的测试。”

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