NASA在意外地点发现极端恒星撞击事件

这些图形描绘了钱德拉和其他望远镜可能发现的两颗中子星在一个被巨大气体流掩埋的微小星系中相撞的情景。这是首次在此类环境中发现中子星碰撞。两幅艺术家插图——一幅展示全视角视图，另一幅特写侧面视图——描绘了天文学家认为在被称为伽马射线暴230906A的事件中所发生的情况。该事件首次被费米于2023年9月探测到，随后由斯威夫特观测以提供更准确的位置，随后又用钱德拉和哈勃观测。钱德拉数据为研究人员提供了更精确的伽马射线暴位置，显示它很可能位于哈勃图像中看到的微小星系中。来源：uux.cn/X光：NASA/CXC/宾夕法尼亚州立大学/S. Dichiara;国际外线：NASA/ESA/STScI;插图：ERC BHianca 2026 / Fortuna 和 Dichiara，CC BY-NC-SA 4.0;图像处理：NASA/CXC/SAO/P. Edmonds

（神秘的地球uux.cn）据美国国家航空航天局（李慕翰）：NASA的一系列任务很可能发现了两颗超密集恒星在一个被巨大气体流掩埋的微小星系中的碰撞。天文学家从未在这样的环境中见过这种爆炸性事件——这可能有助于解开两个未解的宇宙谜团。一篇描述这些结果的论文今天发表在《天体物理学杂志快报》上。

中子星是一颗比太阳重得多的恒星耗尽燃料、坍缩并爆炸后留下的核心。它们很小（只有十几英里宽），但质量略大于太阳，因此密度惊人。天文学家认为它们是宇宙中最极端的天体之一。

近年来，天文学家收集了两颗中子星在中等大小或大型星系内碰撞或合并的数据。然而，这一最新发现表明，中子星碰撞可能发生在一个微小的星系内部。

“在我们发现的地方发现了中子星碰撞，这改变了游戏规则，”宾夕法尼亚州立大学的西蒙·迪奇亚拉说，她是这项研究的领导者。“这可能是解开天体物理学中两个重要问题的关键。”

这个前所未有的中子星碰撞位置可能解释的第一个谜题是，伽马射线暴（GRB）——由两颗中子星坍缩产生的——有时并不会出现在星系核心，甚至任何星系中。这个结果可能解答的另一个问题是，黄金和铂等元素是如何在距离星系中心较远的恒星中被发现的。

这次中子星碰撞意外地位于一个约47亿光年的微小星系中，嵌入在一条长达约60万光年的气体流中。（作为背景，我们的银河系直径约为10万光年。）这条流很可能是在数亿年前一组星系碰撞时形成的，当时星系中的气体和尘埃被剥离，遗留在星际空间中。

“我们发现了一场碰撞中的碰撞，”意大利罗马大学的合著者埃莱奥诺拉·特罗亚说。“星系碰撞引发了一波恒星形成浪潮，经过数亿年，促成了这些中子星的诞生和最终碰撞。”

为了发现这场被称为GRB 230906A的事件，发生在2023年9月6日，天文学家们需要多台NASA望远镜，包括钱德拉X射线天文台、费米伽马射线空间望远镜、尼尔·盖雷尔斯·斯威夫特天文台和哈勃太空望远镜。

费米通过捕捉伽马射线暴（GRB）爆炸的独特信号发现了中子星碰撞。在利用星际网络推导出费米源的初步位置后，天文学家们又需要钱德拉、斯威夫特和哈勃的锐利视觉，更精确地定位该天体的位置。NASA的任务是一个不断壮大的全球网络的一部分，关注这些变化，旨在破解宇宙运作的谜团。

“钱德拉精准的X射线定位使这项研究成为可能，”合著者、卡内基梅隆大学麦克威廉姆斯博士后布伦丹·奥康纳说。“没有它，我们无法将爆炸与任何特定来源联系起来。当钱德拉告诉我们具体该观察哪里时，哈勃非凡的灵敏度揭示了那个位置极其微小、极其微弱的星系。我们只有在把所有线索拼凑起来后才得以发现这个。”

这一发现或许能解释为何某些伽马射线暴似乎没有宿主星系。这一结果表明，一些宿主星系过于微小且微弱，无法在地面天文台的大多数光学光图像中被观测到。

伽马射线暴230906A的特殊位置也可能有助于解释天文学家为何能在距离星系较远的恒星中发现黄金和铂金等元素。这类恒星通常被认为较老，且由较短时间被超新星爆炸重元素浓缩的气体形成。

通过一连串的核反应，两颗中子星之间的碰撞可以产生黄金和铂等重元素，天文学家在2017年一次有充分记录的碰撞中就目睹了这一现象。像伽马线暴230906A这样的事件可能产生类似元素，并将其传播到星系边缘，最终出现在未来几代恒星中。

另一种解释是，爆炸发生在星系群后方一个更遥远的星系中。团队认为这比“微小星系”的解释更不可能。

美国国家航空航天局位于阿拉巴马州亨茨维尔的马歇尔航天飞行中心负责管理钱德拉项目。史密森天体物理观测站的钱德拉X射线中心负责马萨诸塞州剑桥的科学作和伯灵顿的飞行作。