国际最新天文学研究：“奇怪”伽马射线暴挑战起源模型

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GRB211211A艺术概念图，由Gran Sasso科学研究所团队分析。 施普林格·自然 供图

中新网北京12月8日电 (记者 孙自法)国际著名学术期刊《自然》及专业期刊《自然-天文学》最新发表针对伽马射线暴(GRB)的5篇天文学论文，共同描述了一个起源更像短伽马射线暴的长伽马射线暴。这项新发现的“奇怪”伽马射线暴研究结果，挑战了一直以来认为的传统观点——这类事件的持续时间可以直接归因于其假定来源。

该论文介绍，伽马射线暴是遥远星系发生爆炸时产生的伽马射线光脉冲，这类事件可分为短伽马射线暴(持续不到2秒)和长伽马射线暴(持续10秒或以上)。短伽马射线暴被认为来自双中子星并合事件；而长伽马射线暴则与超新星即大质量恒星的坍缩相关。不过，研究人员此次观测到所谓的“奇怪”伽马射线暴，其持续时间和假定来源与上述分类并不相符。

GRB 211211A艺术概念图，右侧为千新星和伽玛射线暴(图源：Aaron M. Geller)。 施普林格·自然 供图

最新发表的5篇论文包括4篇发表于《自然》的不同论文和1篇发表于《自然-天文学》的论文，报道了一个拥有长伽马射线暴所有特性但持续时间更像短伽马射线暴的长伽马射线暴。对该长伽马射线暴的观测结果显示，其来自两个致密天体(如中子星)的并合。2021年12月11日观测到的GRB211211A来自距离地球11亿光年的一个星系，这一明亮爆发的持续时间约有1分钟。

《自然》第一篇论文共同通讯作者、意大利罗马第二大学艾里奥诺拉·特罗亚(Eleonora Troja)和合作者认为，这个伽马射线暴由一个千新星(千新星是在两个致密天体碰撞后发生的爆炸)引起。

《自然》第二篇论文通讯作者、美国西北大学吉利安·拉斯蒂内贾德(Jillian Rastinejad)和同事得出了相同的结论，他们认为在GRB211211A中观察到的(但在与超新星相关的长伽马射线暴中很少见的)复杂的光变曲线或许指向了并合事件。

《自然》第三篇论文共同通讯作者、中国南京大学张彬彬和合作同事指出，该伽马射线暴本身的持续时间过长，不应归类为短伽马射线暴，并提出用该伽马射线暴的一个新的前身天体来解释伽马射线和千新星辐射。

《自然》第四篇论文通讯作者、意大利格兰萨索科学研究所阿莱西奥·梅(Alessio Mei)和同事报道了在该伽马射线暴之后约16分钟开始的、持续5小时以上的高能伽马射线，他们认为该射线是由一个千新星释放的光子所产生的。

《自然-天文学》论文通讯作者、英国伯明翰大学本杰明·贡培兹(Benjamin Gompertz)与合作者发现，来自伽马射线暴GRB211211A的高能辐射符合由并合事件驱动的情景。他们利用费米伽马射线空间望远镜和格雷尔斯雨燕天文台的多台仪器对该事件进行了5分钟的观测，发现这一高能辐射是由近光速移动的电子产生的。根据一种可能解释，这些相对论电子可能在并合过程中产生的“原磁陀星”的加速下形成了外向流。

天文学家们表示，这些论文研究结果，或能增进人们对“奇怪”伽马射线暴起源和性质的理解。(完)