首次發現:中子星在意外地點碰撞

2026-03-12 | 來源: 大紀元 | 轉到微信 | 有0人參與評論 | 字體: 放大縮小 | 收藏 | 打印

參與美國國家航空航天局（NASA）的研究項目的天文學家在一個被巨大氣體流掩埋的小型星系中發現兩顆中子星發生碰撞。天文學家先前從未在類似的環境中觀測到這種類型的事件。這或許有助於解開兩個懸而未決的宇宙謎團。

NASA在3月10日發布的新聞稿中指出，中子星是質量遠大於太陽的恒星在耗盡燃料、塌縮和爆炸後留下的核心。它們的體積很小（直徑只有十幾英裡），但質量略大於太陽，因此密度驚人。天文學家認為它們是宇宙中最極端的天體之一。

近年來，天文學家收集了中等大小或大型星系內部兩顆中子星碰撞或合並的資料。然而，這項最新發現表明，中子星碰撞也可能發生在小型星系內部。

主導這項研究的賓州州立大學（Pennsylvania State University）天文學家迪基亞拉（Simone Dichiara）表示，他們發現的這起中子星碰撞事件意義重大，也許能解開天體物理學中兩個重要問題的謎團。

這個碰撞地點前所未見的事件或許可以解釋的第一個謎團是，伽瑪射線暴（Gamma-ray burst, GRB）——可由兩顆中子星塌縮產生——有時候不會出現在星系核心，甚至根本不出現在任何星系中。它或許還能解答的另一個問題是，為何在遠離星系中心的恒星中也能發現金和鉑等元素。

天文學家本次發現的中子星碰撞事件被命名為GRB 230906A，它位於距離地球約47億光年的小型星系中，而該星系被包裹在一條長達約60萬光年的氣體流中（作為比較，銀河系的直徑約為10萬光年）。

這條氣體流很可能是一群星系在數億年前碰撞而形成的，那樣的碰撞剝離了星系中的氣體和塵埃，並將它們留在星系與星系之間的空間中。

這項研究的報告撰寫人之一、意大利羅馬大學（University of Rome）的天文學家特羅亞（Eleonora Troja）說：“我們發現了碰撞中的碰撞。這些星系的碰撞引發了一波恒星形成浪潮，在數億年的時間裡導致這些中子星的誕生和碰撞。”

在這項研究中，研究人員首先使用費米伽瑪射線太空望遠鏡（Fermi Gamma-ray Space Telescope）通過探測GRB的獨特訊號發現了GRB 230906A。

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在初步確定訊號來源的位置後，他們借由錢德拉X射線天文台（Chandra X-ray Observatory）、尼爾‧格雷爾斯雨燕天文台（Neil Gehrels Swift Observatory）和哈伯太空望遠鏡（Hubble Space Telescope）的精准觀測，進一步精確定位了該天體的位置。

研究人員說，如果沒有錢德拉X射線天文台的精准定位，他們無法進行這項研究。在該天文台指明了GRB 230906A的確切位置後，哈伯太空望遠鏡憑借其非凡的靈敏度，揭示了該位置上一個極其微小、極其暗淡的星系。

天文學家在一個微小星系中發現兩顆中子星相撞。此為藝術家繪制的示意圖。(X-ray: NASA/CXC/Penn State Univ./S. Dichiara; IR: NASA/ESA/STScI; Illustration: ERC BHianca 2026 / Fortuna and Dichiara, CC BY-NC-SA 4.0; Image Processing: NASA/CXC/SAO/P. Edmonds)

這項發現或許可以解釋為什麼有些GRB似乎沒有宿主星系。這意味著某些宿主星系太小太暗，以至於大多數地面天文台的光學影像都看不到它們。

GRB 230906A 的異常位置或許也能解釋天文學家為何能在距離星系相對較遠的恒星中觀測到金和鉑等元素。這類恒星通常被認為年齡較大，而且是由氣體形成的，這些氣體沒有足夠的時間從超新星爆發中獲取豐富的重元素。

而兩顆中子星碰撞可以經由一系列核反應產生金和鉑等重元素。天文學家在2017年觀測到的一次碰撞中證實了這一點。像GRB 230906A這樣的事件可以產生這些元素，並將它們擴散到星系邊緣，最終出現在未來幾代恒星中。

上述研究成果發表在《天文物理期刊通訊》（The Astrophysical Journal Letters）上。