伽馬射線爆發並不都是黑洞引起的

繞地球軌道執行的衛星已檢測到伽馬射線暴（GRB），它是能量最大的伽馬射線輻射的閃光，持續毫秒至數百秒。這些災難性的爆炸發生在距離地球數十億光年的遙遠星系中。

當兩顆中子星相撞時，被稱為短持續時間GRB的GRB子型別開始出現。這些超稠密恆星的質量相當於太陽，被壓縮到像倫敦這樣的城市的一半大小，在生命的最後時刻，就在觸發GRB之前，它們會在時空中產生漣漪，天文學家稱之為引力波。

到目前為止，太空科學家基本上都認為，為這種高能和短暫爆發提供動力的“引擎”必須始終來自一個新形成的黑洞。然而，由英國巴斯大學的Nuria Jordana Mitjans博士領導的國際天體物理學家團隊的新研究正在挑戰這一科學正統。根據他們的發現，一些短持續時間的GRB是由一顆超大質量恆星（也稱為中子星殘骸）的誕生而非黑洞引發的。

Jordana Mitjans博士說：“這些發現很重要，因為它們證實了新生的中子星可以為一些持續時間很短的GRB和伴隨它們探測到的電磁光譜中的明亮輻射提供能量。這一發現可能為我們在天空搜尋訊號時定位中子星合併，從而定位引力波發射器提供了一種新的方法。”

競爭理論

關於短持續時間GRB，人們已經知道了很多。當兩顆中子星（它們一直在盤旋，不斷加速）最終墜毀時，它們就開始了生命。從墜機現場，噴射式爆炸釋放出伽馬射線輻射，形成GRB，隨後產生壽命更長的餘輝。一天後，在爆炸過程中向各個方向排出的放射性物質產生了研究人員所稱的千新星。

然而，兩顆中子星相撞後，究竟留下了什麼，一直是一個爭論不休的問題。太空科學家分為兩種理論。第一種理論認為，中子星合併後會短暫地形成一顆超大質量的中子星，但這顆恆星在幾秒鐘內就會坍縮成黑洞。第二種觀點認為，這兩顆中子星將導致一顆較輕的中子星產生，其預期壽命更長。

因此，幾十年來一直困擾天體物理學家的問題是：短持續時間的GRB是由黑洞驅動的，還是由長壽命中子星的誕生驅動的？迄今為止，大多數天體物理學家都支援黑洞理論，認為要產生GRB，大質量中子星必須幾乎立即坍塌。

天體物理學家透過測量產生的GRB的電磁訊號來了解中子星碰撞。來自黑洞的訊號可能與來自中子星殘骸的訊號不同。

為這項研究探索的GRB（命名為GRB 180618A）發出的電磁訊號，Jordana Mitjans博士觀測首次突出了一顆倖存的中子星發出的多個訊號，這顆中子星在最初的中子星雙星死亡後至少存活了一天。”

卡羅爾·蒙代爾教授也表示：“我們很興奮能捕捉到這一短暫伽馬射線暴發出的早期光，這在很大程度上是不可能不使用機器人望遠鏡的。但當我們分析我們的精美資料時，我們驚訝地發現，我們無法用GRB的標準快速坍縮黑洞模型來解釋它。”

“我們的發現為即將到來的用魯賓天文臺LSST等望遠鏡進行的巡天帶來了新的希望，在它們坍塌成為黑洞之前，我們可以利用這些望遠鏡從數十萬顆這樣長壽命的中子星中找到訊號。”

最初讓研究人員感到困惑的是，GRB180618A之後的餘輝發出的光在35分鐘後就消失了。進一步的分析表明，造成這種短暫發射的物質正在膨脹，接近光速，這是由於某種持續能量的來源從後面推動它。

更令人驚訝的是，這種發射帶有一顆新生的、快速旋轉且高度磁化的中子星的印記，稱為毫秒磁星。研究小組發現，GRB180618A之後的磁控管在減速時正在重新加熱墜機的剩餘材料。

在GRB180618A中，磁星驅動的光發射比預期的經典千新星要亮一千倍。