一場極端爆發，發生在意想不到的地方

2023年9月6日，搭載于費米衛星上的伽馬射線暴監測器捕捉到了一個伽馬射線閃光信號，并將其記錄為GRB 230906A。

GRB 230906A的不尋常之處在于它發生的位置。在一項新發表于《天體物理學雜志快報》的研究中，一個研究團隊借助錢德拉X射線天文臺和哈勃空間望遠鏡對它進行了精確的X射線定位，發現它位于一個極其暗弱的小星系，這使它成為目前已知短伽馬射線暴中宿主環境最特殊的案例之一。

短伽馬射線暴與中子星

根據持續時間和光譜硬度的不同，伽馬射線暴可分為兩大類：一類是與大質量恒星坍縮相關的長暴，另一類是通常被解釋為與致密天體并合相關的短暴。

GRB 230906A屬于一種特殊類別的短伽馬射線暴。這類爆發威力極其強大，能在短時間內比整個星系還要明亮。這類爆發發生在兩顆中子星彼此旋近并發生碰撞時，在這一過程中會釋放出洪流般的能量，并鍛造出像金和鉑這樣的重元素。

中子星是宇宙中最致密的天體之一。它們體積很小，但質量卻比太陽還略大，因此密度高得驚人。近年來，天文學家已經收集到關于中等大小或大型星系內兩顆中子星并合的數據。

并合中的并合

與通常的GRB宿主星系相比，它的暗弱程度、緊湊尺寸和顏色，會讓人推測它是一個高紅移宿主星系。

然而，根據甚大望遠鏡的光譜觀測數據，研究人員發現，這次爆發現象似乎發生在一個由相互作用的星系構成的糾纏系統中。研究人員推測，這個暗弱星系似乎屬于一個距離地球約85億光年的更大星系群。這個星系群正經歷一次宇宙尺度的并合——星系彼此碰撞并相互作用，從而攪動恒星形成。

數據顯示，這個暗弱星系嵌在一條長達約60萬光年的氣體流里。這條氣體流很可能形成于數億年前一群星系彼此碰撞、并合之時，當時氣體和塵埃被從這些星系中剝離出來，遺留在星系際空間中。

換言之，研究人員似乎發現了一次”并合中的并合“。他們認為，這或許表明星系之間的潮汐相互作用能夠觸發恒星形成，而由這些新生恒星演化而來的兩顆中子星，最終可能彼此并合，從而產生我們觀測到的這些巨大爆發和高能輻射。

星系并合事件導致恒星碰撞，并產生珍貴的金屬。（圖/Fortuna, Dichiara/ERC BHianca 2026）

研究人員推測，發生碰撞的那兩顆中子星，誕生于大約7億年前由星系并合而觸發的一次恒星形成激增之中。它們最終的碰撞不僅產生了被探測到的伽馬射線暴，還將新近鍛造出的重元素散播到周圍空間中。

新發現與新問題

這一發現或許可以解釋，為什么有些伽馬射線暴看起來似乎沒有宿主星系。這個結果意味著，有些宿主星系太小、太暗，以至于在地面天文臺獲得的大多數光學圖像中無法被看見。

GRB 230906A所處的不同尋常的位置，可能有助于解釋為什么天文學家會在距離星系相對較遠的恒星中發現像金和鉑這樣的元素。通常認為，這樣的恒星年齡更老，而且它們形成于那些沒有足夠時間被超新星爆發產生的重元素所富集的氣體之中。而通過一連串核反應，兩顆中子星之間的碰撞能夠產生像金和鉑這樣的重元素。

不過，未知的問題仍有許多。由于這次爆發距離地球非常遙遠，因此現有的儀器無法測量在這次碰撞中具體形成了哪些元素。研究人員希望，一些新的強大的天文臺，如韋布空間望遠鏡和南希·格蕾絲·羅曼空間望遠鏡，能在未來幫助天文學家發現并研究那些產生重元素的遙遠并合事件，從而使我們能更好地理解構成我們世界的元素是如何形成的。

#參考來源：

https://www.psu.edu/news/research/story/strange-cosmic-burst-colliding-galaxies-shines-light-heavy-elements

https://www.nasa.gov/missions/chandra/nasa-discovers-crash-of-extreme-stars-in-unexpected-site/

https://theconversation.com/astrophysicists-trace-the-origin-of-valuable-metals-in-space-from-colliding-stars-to-merging-galaxies-272328

https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ae2a2f

#圖片來源：

封面圖&首圖：Fortuna, Dichiara/ERC BHianca 2026