史上第二亮的伽馬射線爆發(fā)創(chuàng)造了生命所需的元素
作者:百科 來源:知識(shí) 瀏覽: 【大 中 小】 發(fā)布時(shí)間:2025-12-08 04:58:48 評(píng)論數(shù):
一組科學(xué)家使用美國宇航局的詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡觀察到了異常明亮的伽馬射線爆發(fā)，GRB 230307A及其相關(guān)的第亮的伽基洛諾瓦?；逯Z瓦——中子星與黑洞或另一顆中子星合并產(chǎn)生的馬射命爆炸——極其罕見，這使得觀察這些事件非常困難。線爆需韋伯的發(fā)創(chuàng)高靈敏度紅外能力幫助科學(xué)家們確定了創(chuàng)造基洛諾瓦的兩顆中子星的家庭地址。鳴謝:uux.cn/美國航天局、造生歐空局、元素加空局、史上STScI、第亮的伽安德魯·萊萬(IMAPP、馬射命Warw)
（神秘的線爆需地球uux.cn）據(jù)伯明翰大學(xué)：科學(xué)家們?cè)谟惺芬詠淼诙恋馁ゑR射線爆發(fā)中觀察到了稀有化學(xué)元素的產(chǎn)生——為重元素是如何形成的提供了新的線索。
研究人員檢查了異常明亮的發(fā)創(chuàng)伽馬射線爆發(fā)GRB 230307A，這是造生由中子星合并引起的。使用一系列地面和天基望遠(yuǎn)鏡觀察到了這次爆炸，元素包括美國宇航局的史上詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡、費(fèi)米伽馬射線太空望遠(yuǎn)鏡和尼爾·格里爾斯·斯威夫特天文臺(tái)。
包括伯明翰大學(xué)專家在內(nèi)的國際研究小組在《自然》雜志上發(fā)表了他們的發(fā)現(xiàn)，揭示了他們?cè)诒ê蟀l(fā)現(xiàn)了重化學(xué)元素碲。
其他元素，如碘和釷，是維持地球生命所必需的，也可能是爆炸噴出的物質(zhì)，也稱為基洛諾瓦。
伯明翰大學(xué)天文學(xué)助理教授Ben Gompertz博士是這項(xiàng)研究的合著者，他解釋說:“伽馬射線爆發(fā)來自幾乎以光速傳播的強(qiáng)大噴流——在這種情況下，是由兩顆中子星之間的碰撞驅(qū)動(dòng)的。這些恒星在碰撞產(chǎn)生我們今年3月觀察到的伽馬射線爆發(fā)之前，經(jīng)歷了數(shù)十億年的螺旋運(yùn)動(dòng)?！?br>“合并地點(diǎn)大約是銀河系的長度(大約120，000光年)，在他們的主星系之外，這意味著他們必須一起發(fā)射出去。碰撞的中子星提供了合成非常重的元素所需的條件，這些新元素的放射性輝光為我們?cè)诒ㄏ藭r(shí)檢測(cè)到的基洛諾瓦提供了動(dòng)力。基洛諾瓦極其罕見，非常難以觀察和研究，這就是為什么這一發(fā)現(xiàn)如此令人興奮?！?br>
光譜被繪制成亮度對(duì)光波長(微米)的線形圖。譜線的范圍是沿x軸的光波長，第一個(gè)tic標(biāo)記為“1.0”，最后一個(gè)tic標(biāo)記為“5.0”，以及亮度，亮度水平沿y軸越高越大。韋伯譜線是白色的，鋸齒狀的。在圖中大約三分之一處，在2.0和2.5微米之間有一個(gè)明顯的峰值。在2.5微米之后，譜線逐漸向右傾斜。模型譜線是紅色的，比韋伯?dāng)?shù)據(jù)更平滑。該模型的譜線在1.0微米處開始較低(暗淡)且平坦，然后在2.0和2.5微米之間達(dá)到峰值，類似于韋伯?dāng)?shù)據(jù)。模型譜線下方的區(qū)域被涂成紅色并標(biāo)記為“碲T . e”。然后，模型譜線在2.5微米之后下降，并遵循韋伯?dāng)?shù)據(jù)的總體趨勢(shì)。鳴謝:uux.cn/美國航天局、歐空局、加空局、J. Olmsted (STScI)
GRB 230307A是有史以來觀測(cè)到的最亮的伽馬射線爆發(fā)之一——比整個(gè)銀河系加起來還要亮一百萬倍。這是中子星合并后第二次使用光譜觀測(cè)探測(cè)到單個(gè)重元素，為了解這些生命所需的重要組成部分是如何形成的提供了寶貴的見解。
該研究的主要作者、荷蘭拉德布大學(xué)的天體物理學(xué)教授安德魯·萊萬說:“自從德米特里·門捷列夫?qū)懴略刂芷诒硪詠恚瑑H僅過了150年，我們現(xiàn)在終于能夠開始填補(bǔ)這些最后的空白，這要?dú)w功于詹姆斯·韋伯望遠(yuǎn)鏡?！?br>GRB 230307A持續(xù)了200秒，這意味著它被歸類為持續(xù)時(shí)間長的伽馬射線爆發(fā)。這是不尋常的，因?yàn)槌掷m(xù)時(shí)間不到兩秒鐘的短伽馬射線爆發(fā)更通常是由中子星合并引起的。像這樣的長伽馬射線爆發(fā)通常是由大質(zhì)量恒星的爆炸死亡引起的。
研究人員現(xiàn)在正在尋求更多地了解這些中子星合并是如何工作的，以及它們?nèi)绾螢檫@些巨大的元素生成爆炸提供動(dòng)力。
這項(xiàng)研究的合著者、伯明翰大學(xué)博士后研究員(現(xiàn)在是蘭卡斯特大學(xué)的講師)薩曼莎·奧茨博士說:“就在短短幾年前，像這樣的發(fā)現(xiàn)是不可能的，但多虧了詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡，我們才能觀察到這些合并的精致細(xì)節(jié)?！?br>Gompertz博士總結(jié)道，“直到最近，我們還不認(rèn)為合并能夠驅(qū)動(dòng)伽馬射線爆發(fā)超過兩秒鐘。我們的下一項(xiàng)工作是找到更多這種長期存在的合并，并更好地理解它們的驅(qū)動(dòng)因素——以及是否正在創(chuàng)造更重的元素。這一發(fā)現(xiàn)開啟了對(duì)我們的宇宙及其運(yùn)作方式進(jìn)行變革性理解的大門?！?