每隔一段時間，夜空就會被一場壯觀的爆炸照亮，這是宇宙所能產生的最具能量的光。它們被稱為「Gamma射線暴」，可以在幾秒鐘內釋放出太陽一生都會釋放的射線。
現在，科學家們在有史以來最亮的Gamma射線爆發所產生的電磁放射線光譜中，發現了一個從未見過的訊號。
該訊號是一種發射光 —— 由在特定波長範圍內發射光的物質產生的Gamma射線光譜中的一個明亮區域。而這種東西，科學家們已經確定，是徹底的淪陷：電子-正電子對，物質和反物質的相互湮滅。
綽號「BOAT」（有史以來最亮的縮寫）的爆發是在2022年10月探測到的。這是一顆巨大恒星在其核心塌縮成黑洞時爆炸的結果，釋放出如此多的高能光子，我們很難進行準確的測量。
但科學家們確實進行了測量，從很早的時候就知道他們正在觀察一些特別的東西。
荷蘭內梅亨大學的天體物理學家瑪莉亞·艾德維奇·拉瓦西奧（Maria Edvige Ravasio）說：「BOAT爆發幾分鐘後，費米的Gamma射線暴監測器記錄到一個不尋常的能量峰值，引起了我們的註意。」
「當我第一次看到這個訊號時，我起了雞皮疙瘩。從那時起，我們的分析表明，這是50年來研究Gamma射線暴以來第一個高可信度的發射線。」
在一個光源發出的光譜中，發射線表現為亮條，表明有什麽東西使特定波長的光發出更明亮的光 —— 這是額外發射的來源。同樣，被稱為吸收線的較暗條可能出現在吸收光波長的地方。
發射和吸收特征可以告訴我們很多關於各種天體物理過程的組成化學，從恒星的金屬豐度到遙遠行星大氣組成中的分子。
Gamma射線暴是電磁波譜上能量最高的光的爆炸，有不同的情況可以產生Gamma射線暴，但產生BOAT的情況 —— 官方命名為GRB 221009A —— 是一個黑洞的誕生。這顆恒星的外層物質被猛烈地噴射到太空中，而核心在重力作用下坍塌，形成了宇宙中密度最大的物體。
這次爆炸伴隨著噴流或粒子向相反方向向外爆炸。這是我們在Gamma射線暴中看到的，噴流朝向我們的視線。
當GRB 221009A第一次爆炸時，它的亮度是如此的極端，以至於遮蔽了任何細節。在80秒的時間裏，爆發的能量從峰值1200萬電子伏特下降到大約600萬電子伏特。僅僅五分鐘後，亮度減弱到足以讓費米伽瑪射線望遠鏡分辨出一條持續至少40秒的發射線。
研究人員認為，一種被稱為湮滅的現象是發光增強的原因。當一個電子和它的反物質對應物 —— 正電子碰撞時，它們會產生一個能量為511萬電子伏特的光子。
在BOAT中觀察到的發射特征反映了更高的能量，但研究人員對此有一個解釋。湮滅發生在一個以大約99.9%光速向我們移動的射流中。這使得能量看起來比實際高得多，這是一種基於我們視角的錯覺，可以在其他天體物理噴流中看到。
義大利Gran Sasso科學研究所的天體物理學家高爾·奧加內相（Gor Oganesyan）解釋說：「因為我們正在研究噴流，那裏的物質以接近光速的速度運動，這種發射變得非常藍移，並被推向更高的能量。」
雖然GRB 221009A看起來像是Gamma射線暴的一個極端例子，但隨後的觀察和分析表明，BOAT實際上很正常 —— 它的亮度只是它的方向的結果，正朝著我們的方向爆發。
這其實是個好訊息。這意味著我們可以使用BOAT來了解Gamma射線暴是如何隨時間演變的，以及發生在其中的過程。
美國國家航空暨太空總署戈達德太空飛行中心的天體物理學家伊莉莎白·海斯說：「經過幾十年對這些令人難以置信的宇宙爆炸的研究，我們仍然不了解這些噴流如何工作的細節。」
「單找到像這條非凡的發射線這樣的線索，將有助於科學家更深入地研究這種極端環境。」
研究結果發表在【科學】雜誌上。
