距離我們大約90億光年的一個星系

這個星系，是伽馬射線暴GRB 151229A的宿主星系。

2022年7月，通過對這些星系的觀測，天文學家對伽馬射線暴的一個子類，短暴，是有了新的了解。

大家好，我是騰寶，這期我們就來談談，伽馬射線暴的發(fā)現史以及最近研究。

發(fā)現史

伽馬射線暴可以說是即宇宙大爆炸之后，釋放能量最高，最有活力的一種爆發(fā)。

人們首次注意到這種爆發(fā)，是在1967年。

當時是由美國發(fā)射的一種名叫VELA 衛(wèi)星的探測器，探測到。

VELA 衛(wèi)星

這種探測器的本意，是為了探測來自核武器爆發(fā)所釋放的伽馬射線。

因為在上世紀五六十年代，隨著人類對原子能的了解，進而制造出核武器之后，各國都在相繼研究核武器，并在地球進行引爆實驗。

這種大規(guī)模的引爆實驗，對地球的危害難以估計。

所以，1963年8月5日，美國，前蘇聯以及英國，在莫斯科簽署了一份合約，合約內容就是，有關禁止在大氣層，外層空間以及水下，進行核武器實驗。

之后，其他各國也相繼簽署這份條約。

但簽署之后，美國并不放心，所以他們是開發(fā)了一種，專門檢測核爆發(fā)的探測器來監(jiān)視其他國的遵守情況。

這種探測器，便是我們之前說的，VeLa衛(wèi)星探測器。

VeLa衛(wèi)星可以檢測到核武器爆發(fā)所釋放的高能輻射，比如，伽馬射線。

在1967年7月2日，VeLa 3和4號探測器，是探測到了，不同于任何核武器的伽馬閃光，當時沒有人知道，它們是從哪而來。

之后經過更多的數據，人們是證實，這些伽馬閃光，不是來自地球以及太陽。

它們來自于宇宙空間。

但具體是來自于什么地方，當時無從知曉。

因為確定這些伽馬閃光的具體位置，不是一件易事，閃光從發(fā)生到消失，稍縱即逝，所以研究人員很難找到，它們的光學對應物。

直到1997年。

1997年2月8日，由意大利和荷蘭發(fā)射的一個探測X射線的探測器，是追蹤到了一個編號為GRB 970228的伽馬射線暴的，起源方向，根據這個方向，天文學家是終于識別到了，它的光學對應物。

GRB 970228

但這距第一次發(fā)現伽馬射線暴，已過了30年。

在那30年間，人們一直懷疑，這些明亮的伽馬閃光，是來自于銀河系內，因為閃光的能量很高，所以它距我們應該不是很遠，可當第一次看到它的光學對應物時，天文學家震驚了！

因為它竟不在銀河系內，它是來自銀河系之外的，一個遙遠的星系，但距離我們有多遠，由于星系太過微弱，所以無法確定。

直到同年的5月。

一個編號為GRB 970508的伽馬射線暴，是給出了驚人的答案，這次的伽馬射線暴，天文學家同樣是確定到了它的光學對應物，并且，根據這次的光學對應物，天文學家測出了它距我們的距離，它是遠在60億多光年。

GRB 970508

這是人類第一次準確的，確定伽馬射線暴的距離。

無法想象，這到底是怎樣的爆發(fā)，即使遠在60億光年的我們，都可以探測到，如此驚人的能量。

形成猜測

天文學家首先想到的是，恒星的爆發(fā)，超新星爆發(fā)。

但超新星的爆發(fā)也達不到這個級別呀。

除非，它將所有爆發(fā)的能量，都集中到一起。

我們知道哈，超新星的爆發(fā)是一個擴散的形式，它的能量是向四周各個方向釋放。

超新星

所以如果，把這些四散的能量集中起來，形成如同光束這樣的形式，那么，當這樣被集中的能量指向我們時，便可以解釋，如此高能的伽馬閃光。

那要如何才能集中呢。

天文學家認為，這樣的集中，應該是在大質量恒星發(fā)生爆發(fā)時，才能形成。

因為大質量恒星發(fā)生超新星爆發(fā)后，其內核，會塌縮為一顆黑洞，那么當這顆黑洞形成時，它就會有一圈環(huán)繞的吸積盤，吸積盤會讓黑洞產生強大的磁場，所以這個時候，磁場就會將這些能量集中到兩極，從而射向宇宙，于是，就有了超高的能量束，伽馬射線暴。

伽馬射線暴形成示意

所以這樣強大的能量爆發(fā)，往往也預示著，黑洞的產生，不過后來天文學家認為，形成磁星時，應該也會產生伽馬射線暴。

那事實真的是這樣嗎？

觀測表明，伽馬射線暴的起源，遠比我們想象的，還要復雜。

伽馬射線暴雖然都是明亮的高能閃光，但以持續(xù)時間分類的話，天文學家發(fā)現，它存在兩個不同的子類，即長于兩秒的爆發(fā)和小于兩秒的爆發(fā)，也就是我們現在所說的，長暴和短暴。

對長暴的觀測表明，它基本都是來自于星系中。恒星的形成區(qū)，這與大質量恒星的超新星爆發(fā)理論一致。

長暴基本都在星云附近

但短暴卻并不是這樣，觀測表明，它與超新星似乎毫無關聯，它可能來自與另一種爆發(fā)，千新星。

哈勃觀測到的短爆余暉，和千新星有關

并且，還和長暴不同的是，觀測到的短暴，大多數都沒有看到宿主星系，它好像是獨自爆發(fā)于星際空間。

對此，天文學家提出了兩種可能，一是短暴的宿主星系可能太過微弱，我們無法觀測到；二是，它們可能就是宇宙的流浪者，沒有宿主星系。

千新星指的是致密天體的合并，像中子星和中子星，或者中子星和黑洞。

中子星碰撞示意

那么，當它們形成這樣的致密天體之前，是已經，經歷過了超新星爆發(fā)，所以超新星爆發(fā)可將它們轟出宿主星系，從而成為流量者，最后呢，在星際空間之中形成短暴。

最近研究（2022年7月）

這次的研究，就是為了了解短爆宿主星系的謎題。

在這次的研究中，研究人員是在100多個短暴中，挑選了31個無主候選者。

他們通過雙子座望遠鏡，凱克天文臺，哈勃望遠鏡以及其他強大的望遠鏡聯合觀測，最終是在這看似孤立的31個短暴中，找出了18個宿主星系，這些星系從距我們1.3億光年到100億光年不等，雖然還有13個沒有找到，但這次的研究貌似意味著第一種可能。

我們沒有看到短暴的宿主星系，可能就是因為宿主星系太過微弱。

而不是它們來源于流浪的中子星合并。

那么這樣的話，短暴的發(fā)生可能比預期的更加常見。

這也意味著，早期的宇宙空間，遠比想象的更加危險。

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