人類在 2022 年目睹有史以來最明亮太空爆炸，稱為 GRB 221009A 事件的伽馬射線暴距離地球超過 20 億光年，威力仍足以影響地球大氣層。天文學家現在進一步找到引起伽馬暴的超新星，卻未能在周圍找到任何重元素，留下新的天文迷團。
2022 年 10 月，一個國際天文團隊觀測到有史以來最亮的伽馬射線暴（GRB）事件：GRB 221009A，爆發持續約 7 分鐘長，儘管距離地球超過 20 億光年，它向地球噴射的光子能量仍比大型強子對撞機產生的光子能量還高，威力仍足以震動地球外層大氣，是地球有記錄以來影響力最強、最亮的宇宙伽馬射線爆發事件，10 萬年才可一遇。
也由於這場伽馬射線暴非常明亮，由西北大學領導的團隊又等了 6 個月待 GRB 餘輝平息，才利用韋伯太空望遠鏡追蹤到爆發源頭產生的超新星，進一步證實這場被暱稱為船（BOAT）的伽馬射線暴事件來自一顆大質量恆星坍塌、爆炸。
GRB 221009A
Image Credit: NASA, DOE, Fermi LAT Collaboration
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Gamma-ray burst GRB 221009A likely signals the birth of a new black hole, formed at the core of a collapsing star long ago in the distant universe. The extremely powerful blast pic.twitter.com/bIlSXHvkEE— Black Hole (@konstructivizm) August 12, 2023
▲ 費米伽瑪射線太空望遠鏡觀測 GRB 221009A 事件 10 小時縮射攝影。
這項發現解開一個謎團，但另一個謎團卻加深了：產生伽瑪射線爆發的超新星是宇宙重元素形成途徑之一，GRB 221009A 事件發生後照理應該成為一座宇宙金礦，天文學家原本預期在範圍內找到白金、黃金等重元素，然而不管怎麼搜索，就算發現超新星常見的元素（氧、鈣等）特徵，也未能找到任何比鐵重的元素。
目前已知產生宇宙重元素的主要來源是雙中子星碰撞，只不過中子星碰撞比例太罕見，單靠此來源無法構成早期宇宙看到的重元素數量，於是天文學家認為超新星爆炸應該也會出現 R-過程（快中子捕獲過程）以形成重元素。
然而 GRB 221009A 雖然是史無前例的伽馬射線暴，其超新星卻出奇平凡，沒有特別明亮、活力也沒有特別高，甚至找不到重元素跡象，表明就算伽馬射線暴能量極高，也不一定隨之產生重元素。
不過研究人員說明，就算 GRB 221009A 事件的超新星源周圍未檢測到重元素，也不代表科學家應放棄從其他超新星尋找重元素， 或許 GRB 221009A 超新星是在與其他超新星不同的環境中形成。
團隊下一步將利用韋伯太空望遠鏡觀察其他超新星，對比不同亮度、化學元素、宿主星系特徵，弄清 GRB 221009A 究竟有多不尋常，並進一步確認宇宙重元素形成條件。
新論文發表在《自然天文學》（Nature Astronomy）期刊。
- James Webb telescope finds origins of the biggest explosion since the Big Bang — revealing a new cosmological mystery
- Brightest gamma-ray burst of all time came from the collapse of a massive star
- Scientists identify origin of the ‘BOAT’ — the brightest cosmic blast of all time
- Mystery of Where Gold and Platinum Come From Deepens After Gargantuan Cosmic Explosion
（首圖來源：西北大學）
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