10億光年外的深空忽然出現閃光，哈勃觀測後，發現不可思議的爆發

這個是雙子座望遠鏡和哈勃望遠鏡聯合觀測的一個深空圖

在圖中我們可以看到一個紅點，這個紅點距離我們很遠，大約10億光年，但它不是某種天體，它是一次高能的爆發事件--伽馬射線暴（GRB211211A）的閃光。

這次的伽馬射線暴很特別，它與以往的爆發有很大的不同。

GRB211211A的發現

2021年12月11日，費米伽馬射線望遠鏡捕獲到了一次非常高的能量爆發，其光子攜帶的能量是高達10億電子伏特，持續的時間很長，大約50多秒。

伽馬射線暴的高能閃光

於此同時，雨燕天文台也注意到了這次爆發，並確定了其方位，它是來自牧夫座，距離我們遠在10億多光年，如此遙遠還能具有這樣強大的能量，這無疑是一次恐怖的爆發--伽馬射線暴。

之後，它便被編號為了GRB211211A。也就是21年12月11日發現的第一個伽馬射線暴。

伽馬射線暴示意

伽馬射線暴的恐怖在於，它是將爆發的能量都集中在兩股集束之中，若是被這樣的能量掃射，哪怕遠在幾千甚至上萬光年，都有可能給生物帶來滅頂之災，不過幸好，目前發現的伽馬射線暴都是來自銀河系之外的遙遠星系，銀河系內至今還未發現一次相關事件。

但天文學家也提到，像銀河系內的O型恆星和沃爾夫拉葉星這樣大質量的恆星爆炸，是有可能產生伽馬射線暴的，其中最著名的海山二，它便是一個可能的源。

快要爆發的海山二

伽馬射線暴形成機制

伽馬射線暴的爆發看似只是一次高能的閃光，沒有什麼規律可循，不過經過長期的研究，我們發現了兩種類別：長暴和短暴。

長暴指的是大於兩秒的爆發，短暴則是小於兩秒的爆發。

有兩種爆發，那麼就預示着，它存在兩種不同的物理機制。

現在我們對長暴的普遍理解是這樣的：它是來自大質量恆星生命末期發生的超新星爆發，超新星爆發的同時，其內核塌縮為了一顆黑洞，黑洞強大的引力將恆星的殘骸物質聚集，形成一圈環繞它的吸積盤，吸積盤具有很強的磁場，磁場會將這些落入的物質從黑洞兩極噴出，形成兩股射流，進而形成伽馬射線暴。

長暴形成演示

而短暴，則是來自緻密雙星的合併，一般被認為是來自中子星和中子星的合併。這種合併的爆發稱為千新星。

短暴形成示意

所以，長暴對應超新星爆發，短暴則對應千新星的爆發。

這是一直以來我們對伽馬射線暴研究而得出的答案。

但21年12月11日這次發現的伽馬射線暴，卻並不是這樣。

GRB211211A的疑點

50多秒的持續時間，很肯定，這是一次長暴。

所以爆發發生之後，天文學家很快就想到觀測它的餘暉，就是高能電磁波之後的閃光，像X射線，可見光再到紅外波段的影像，以尋找超新星的跡象。

GRB211106A 短爆餘暉

但觀測之後，天文學家很疑惑，他們並沒有找到像超新星對應的消失慢和明亮的餘暉，它的餘暉很微弱，並且紅外影像還亮於可見光的影像，餘暉消失的也很快。這與千新星的特點很像。

之後尋找其宿主星系，發現它也並不在宿主星系之內，而是在星系的外圍

宿主星系G1距離GRB211211A有一定的距離

這樣種種的跡象都指明，它不是一次超新星，而是千新星。

那麼這就變的很有趣，之前我們對長暴和短暴的認識，似乎出現了新的狀況。

長暴不一定都是來自超新星，它也可以由千新星產生。

但這種千新星，似乎不是普通的千新星。

2022年12月《自然》雜誌上連發兩篇論文，對這樣的新情況做出了三種可能的解釋。其中就有來自我國南京大學的，張斌斌領導的研究團隊。

論文截圖

一種解釋是認為，這次的雙中子星合併，並沒有立即形成黑洞，而是先形成了一顆更大的中子星，這顆中子星有那麼一瞬是頂住了巨大的壓力，使它晚了一些時間塌縮為一顆黑洞。這為能量的釋放延長了一些時間，從而形成長暴。

另一種可能是，這是中子星與一個小型黑洞的合併，在和黑洞合併時，黑洞吞噬中子星的速度稍微的慢了些。

而第三種是這樣認為，這次的千新星可能是中子星與白矮星的合併，它們合併之後是形成了一顆磁星，磁星具有很強的磁場，它為伽馬射線暴提供了額外的能量，從而形成長暴。

對於事實，我們目前仍在探索，所以到底是哪一種我們還無法清晰，不過有一點可以肯定，通過這次研究讓我們知曉，之前我們對伽馬射線暴的了解還只是很小的一部分，這樣的高能閃光看似只有幾十秒，但它產生的物理機制，卻有許多未知的謎題。