去年測出之罕見黑洞碰撞事件　或是宇宙「黃金主要工場」

去年 12 月，全球多台望遠鏡都探測到異常明亮、來自罕見宇宙爆炸的光波，當中產生了大量重元素，例如黃金和鉑金。

該次稱為 GRB 211211A 的伽馬射線暴持續了大約一分鐘，而伽馬射線暴被認為是宇宙中最強烈和最明亮的爆炸之一，時間可從幾毫秒到幾小時不等。在最新一期於《自然》刊出的多篇論文均描述了是次事件，並指出事件中發出的紅外線比正常的多。

GRB 211211A 發生在距地球約 10 億光年的星系中。由於該事件發生的時間相對較近，從天文學而言，學者使用多台望遠鏡來收集前所未有的細節。

他們的研究表明，GRB 211211A 發出的光來自千新星 (kilonova) ，這是一種中子星和黑洞碰撞時產生的罕見天文事件，過去已被認為可發出伽瑪射線暴和強電磁輻射。然而，中子星是緻密的宇宙天體，因此學者從沒想過它們含有足夠物質來產生持續近一分鐘的伽馬射線暴。

在確定千新星產生了紅外線後，天文學家對伽馬射線爆發的持續時間變得更加困惑。因為這些罕見爆炸所引起的伽馬射線爆發曾被觀察到只持續不到兩秒鐘，但這個信號至少持續了 1 分鐘。

有撰寫其中一份論文的英國伯明翰大學物理與天文學院副教授 Matt Nicholl 指出，這一事件產生了大約 1,000 倍於地球質量的黃金和鉑金等極重元素，佐證千新星是宇宙中「黃金主要工場」。

所以，學者指出發現不僅代表了我們對天文學認識有重大影響，而且開拓了新的伽馬射線暴研究方向。

參與撰寫另一份論文的西北大學天文學博士生 Jillian Rastinejad表示，千新星是由宇宙中一些最重元素的放射性衰變提供動力，但千新星很難被觀察到，而且很快就會消失。現在，人類則知道可以透過一些相對長的伽馬射線暴來尋找更多千新星。

來源：

BBC, Remarkable space blast identified as black hole collision

https://www.bbc.com/news/uk-england-leicestershire-63887870

CNN, Rare cosmic collision acted like one of the ‘factories of gold’ in the universe

https://edition.cnn.com/2022/12/08/world/kilonova-gamma-rays-gold-scn/index.html

報告：

Gompertz, B.P., Ravasio, M.E., Nicholl, M. & et al. (2022). The case for a minute-long merger-driven gamma-ray burst from fast-cooling synchrotron emission. Nat Astron. doi: 10.1038/s41550-022-01819-4

https://doi.org/10.1038/s41550-022-01819-4

Yang, J., Ai, S., Zhang, BB. & et al. (2022). A long-duration gamma-ray burst with a peculiar origin. Nature 612, 232–235. doi: 10.1038/s41586-022-05403-8

https://doi.org/10.1038/s41586-022-05403-8

文／AC