并合中的并合：NASA 发现超罕见中子星碰撞事件，有望破解两大谜题

东苑

NASA 多台空间望远镜联合捕捉到了一次十分罕见的宇宙爆发事件，证据表明这很可能是一对极端致密天体 —— 中子星在某个小星系内发生的碰撞。

在此之前，天文学家从未在这样的环境中观测到此类爆发事件。相关成果已于 3 月 10 日发表在《天体物理学杂志快报》上，或将为解答两个长期存在的宇宙学谜题提供关键线索。



中子星是质量远大于太阳的恒星在燃料耗尽、自身坍缩并发生爆炸后留下的核心残骸。它们虽然直径仅有十几英里，质量却略大于太阳，密度高得惊人，被天文学家视为宇宙中最极端的天体之一。

近年来，科学家们已多次在中等规模或大型星系中观测到中子星的碰撞与并合。然而，最新发现的这一事件却指向了一个完全不同的场景。

“在这样一个地方发现中子星碰撞，具有改变游戏规则的意义，”研究负责人、宾夕法尼亚州立大学的西蒙娜 · 迪基亚拉表示，“它可能成为解锁天体物理学中不止一个，而是两个重要问题的钥匙。”

这两个问题分别是：为何某些由中子星并合产生的伽马射线暴有时并不出现在星系的核心区域，甚至任何星系之内；以及像金和铂这样的重元素为何会在距离星系中心很远的恒星中被发现。



此次代号为 GRB 230906A 的爆发事件发生在 2023 年 9 月 6 日。为了追踪它，天文学家动用了包括钱德拉 X 射线天文台、费米伽马射线空间望远镜、尼尔 · 格雷尔斯雨燕天文台以及哈勃空间望远镜在内的多台 NASA 设备。首先由费米卫星捕捉到极具特征性的伽马射线暴信号，随后通过行星际网络获取初步位置，最终依靠钱德拉、雨燕和哈勃成功精确找出了此次爆发的源头。

研究发现，此次中子星碰撞地点位于约 47 亿光年之外的一个小星系中，而这个星系本身又嵌在一个绵延近 60 万光年的巨大气体流里（IT之家注：银河系直径约为 10 万光年）。

科学家认为，这条气体流很可能是数亿年前一群星系相互碰撞时，从其中剥离出的气体和尘埃遗留在星系际空间中所形成的。研究人员认为，这两颗相撞的中子星正是诞生于约 7 亿年前由星系并合触发的那一轮恒星形成高峰之中。

“我们发现了一场并合中的并合，”论文合著者、意大利罗马大学的埃莱奥诺拉 · 特罗亚解释道，“星系的并合触发了恒星形成的浪潮，经过数亿年，最终导致这些中子星的诞生与最终碰撞。”

如果没有钱德拉 X 射线天文台极其精准的定位能力，这一切都无法确认。“钱德拉的精确 X 射线定位使这项研究成为可能，”卡内基梅隆大学的麦克威廉姆斯博士后研究员、合著者布伦丹 · 奥康纳表示，“没有它，我们无法将这次爆发与任何特定源联系起来。一旦钱德拉告诉我们精确的指向，哈勃非凡的灵敏度才揭示出那个位置上暗弱到极点的微小星系。只有当我们把所有线索拼凑在一起后，才最终有了这个发现。”

这一发现或许能解释为何部分伽马射线暴看似没有宿主星系：它们的宿主星系可能过于微小和黯淡，以至于绝大多数地面天文台的光学图像都无法捕捉到其身影。同时，GRB 230906A 所处的特殊位置也有助于理解为何天文学家能在距离星系较远处发现金和铂这类元素。理论上，通过一系列核反应，两颗中子星的碰撞可以产生这些重元素，并像 2017 年那次被详细记录的并合事件一样，将它们抛向宇宙空间，最终融入新一代的恒星之中。类似 GRB 230906A 这样的事件，可能正是将这些元素散布到星系外围，并在那里被观测到的原因。

研究团队也指出，此次爆发还存在另一种可能性：它或许位于一个更为遥远的星系，恰好位于这个星系群的后方。但相比而言，科研团队认为“小星系”的解释更为可信。

wing6

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dengnan

感谢分享！

ailixiaoran

看了LZ的帖子，我只想说一句很好很强大！

chris99

精品文章，优秀！

hcyw2008

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