天文學家追蹤了一種稱為伽馬射線爆發(GRB)的強大輻射爆發的來源,發現了碰撞星系內稱為中子星的極端恆星殘餘物之間的碰撞。這可以揭示更多關於這些非凡碰撞的信息,這些碰撞被認為是宇宙中唯一能夠產生重元素的事件,例如我們戴在手指和脖子上的金和銀。
2023 年 9 月 23 日,包括錢德拉 X 射線天文台、費米伽馬射線太空望遠鏡、尼爾·格爾爾斯·斯威夫特天文台和哈伯望遠鏡在內的美國宇航局許多太空望遠鏡都觀測到了這顆伽瑪暴,編號為 GRB 230906A。 GRB 230906A 可以追溯到一個小星系內的中子星合併,該星系本身嵌入了 600,000 光年長的氣體流中,大約是整個星系寬度的六倍。
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賓州州立大學的發現小組負責人西蒙·迪基亞拉(Simone Dichiara)表示:“我們發現的中子星碰撞事件改變了遊戲規則。” 在一份聲明中說。 “這可能是解開天文物理學中兩個重要問題的關鍵,而不是一個。”
迪基亞拉提到的第一個難題可以透過在前所未有的位置進行中子星合併來解決,即當天作家追蹤伽瑪暴到其起源點時,它們通常似乎發生在遠離密集星系核的地方,那裡的碰撞應該更常見,有時甚至遠離星系。
另一個謎題與這樣一個事實有關:儘管中子星碰撞被認為是唯一足以形成比鐵重的元素(例如金、銀和鉑)的劇烈和動蕩的環境,但這些元素經常在遠離銀河系中心的恆星中被發現,這些元素一定是在可能富含此類重元素之前形成的。
“碰撞中的碰撞”
這次中子星碰撞首先由費米透過 GRB 230906A 發現,然後天文學家使用錢德拉、雨燕和哈伯精確定位了合併發生的位置。
卡內基美隆大學的團隊成員布倫丹·奧康納說:“錢德拉精確的 X 射線定位使這項研究成為可能。” “沒有它,我們就無法將這次爆發與任何特定來源聯繫起來。一旦錢德拉告訴我們具體要尋找的位置,哈伯令人難以置信的靈敏度就揭示了那個位置上那個微小、極其微弱的星係我們只有在將所有碎片放在一起後才能做出這一碎片。
研究團隊發現這個合併星系的氣體流被認為是在數億年前一群星系碰撞時形成的。這事件從這些星系中清除了氣體和塵埃,形成一股氣體流並讓它飄入星系際空間。
義大利羅馬大學的團隊成員 Eleonora Troja 表示:“我們發現了一次碰撞中的一次碰撞。” “銀河碰撞引發了恆星形成浪潮,數億年來,導致了這些中子星的誕生和最終碰撞。”
這項發現暗示,有些伽瑪暴似乎起源於星系邊界之外,因為它們的起源點實際上是太微弱而看不見的小星系。
至於遠離銀心的恆星中元素的大量富集,該團隊理論上認為,像釋放GRB 230906A那樣的高爆炸性中子星合併不僅可以鍛造這些元素,還可以將它們分散到星系邊緣。
該團隊的研究預計將發表在《天文物理學雜誌快報》上。







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