韦伯和哈勃望远镜共同观测到一个超长伽马射线暴 碰撞产生黄金

据Space.com报道，强大的詹姆斯・韦伯太空望远镜 (JWST) 和它的前辈哈勃望远镜，共同观测到一个超长伽马射线暴 (GRB)。该能量爆发源于数百万年前两颗致密中子星的碰撞，而望远镜的仪器检测到的结果表明，这次碰撞确实产生了“纯金”。

据悉，中子星是超新星 (即垂死恒星爆炸) 的罕见产物，它们没有像超新星一样坍缩成黑洞。就在本周初，韦伯望远镜还被用来探测到一颗位于著名超新星核心处的中子星，科学家此前虽然推测该中子星存在，但一直无法直接观测。

中子星本质上是密度极高的致密星体，碰撞时会发生剧烈反应。借助这两台威力强大的望远镜，来自罗马大学的科学家们能够观察到“千新星” (kilonova) 的耀眼光辉，这种光辉是由碰撞的死亡恒星中产生的重元素 (如银和金) 发出的。

罗马大学天体物理学家Eleonora Troja参与了这项发现，她称：“使用哈勃望远镜和韦伯望远镜强大的观测能力，研究前所未见的千新星是一件令人兴奋的事。这是我们第一次能够确认比铁和银更重的金属在我们面前被 ‘新鲜’ 制造出来。”

通常情况下，较长的伽马射线暴与单个恒星的死亡有关，而非恒星合并。然而，2023年意大利费米任务 (Fermi mission) 发现的GRB 230307A事件挑战了这一惯例，它是迄今为止检测到的第二长的伽马射线暴，持续时间长达 200 秒。

本周发表在《自然》杂志上的新研究表明，当中子星以双星系统形式存在时 (与此次观测到的 GRB 和相关的千新星 AT2017gfo 类似)，它们的碰撞似乎不仅为宇宙的元素组成贡献了铁和银，还贡献了黄金。

罗马大学研究团队负责人 Yu-Han Yang 说：“中子星合并可能创造出一种理想的环境，可以大量合成重元素，这是目前人类无法人工实现的。研究中子星合并可以帮助我们重写 ‘元素合成’ (nucleosynthesis) 的晦涩章节，即描述大爆炸后最初几秒钟原子核形成的过程。”

就像一场宇宙魔术表演，这次耀眼爆炸产生了黄金，也能帮助科学家更好地理解宇宙的形成过程。