韦伯望远镜观察到碰撞中子星的发光余烬
伽马射线暴是来自遥远宇宙的最高能量形式的短暂闪烁。它们源于恒星爆炸，但确切的情况仍在争论中。现在，一组包括来自尼尔斯·玻尔研究所的天文学家在内的研究人员使用詹姆斯·韦伯太空望远镜研究了一次伽马射线暴，结果显示它是迄今为止第二亮的。这项研究揭示了元素碲的产生过程，而这一发现在此之前并未被人类认识到。
仰望太空，每天约有一次，地球会接收到来自遥远宇宙的伽马辐射的短暂闪光，这是宇宙中最高能量形式的光。我们已经认识到这些伽马射线暴已经有50多年了，并且在过去的25年中，我们还看到了它们持续时间较长的“余晖”，包括紫外线、可见光和红外光等较低能量的光。这些余晖告诉我们，伽马射线暴源于垂死恒星的巨大爆炸。
但是在2023年3月7日，宇宙决定向我们展示一些新的东西。
像往常一样，卫星捕捉到了这次闪烁；在这种情况下是费米伽马射线太空望远镜。这样的卫星只能大致确定闪烁的位置，但立即触发了自动通知给一群天文学家，然后他们决定是否采取任何行动。
在这种情况下，结果显示这次闪烁是迄今为止探测到的第二亮的 - 绝对需要采取行动！首先，它之所以亮，是因为它是一次极端的爆炸，还是因为它离我们很近？
达尼埃莱·比约恩·马莱萨尼是尼尔斯·玻尔研究所宇宙曙光中心的天文学家，曾在荷兰的拉德堡德大学任职。他和他的同事赶紧将全球最大的两个望远镜之一 - 夏威夷的吉米尼南望远镜和智利的极大望远镜 - 对准了闪烁的位置。
但是比较了两个望远镜的结果后，出现了一个令人困惑的结果。
“我们很幸运能够在两个望远镜上获得观测时间，”马莱萨尼说道。“这次伽马射线暴持续时间相当长，超过三分钟，这通常意味着这是超新星的结果。但比较结果显示，余晖在红外光中比可见光亮得多。这在超新星中是不被期望的。”
相反，这种红外光暗示着另一种起源，即“kilonova” - 即两颗致密的中子星碰撞后发生的稍微能量较低的爆炸。
为了调查这一不寻常的现象，天文学家们希望再次观测它。但是由于余晖迅速消退，并且地球的大气吸收了大量红外光，只有一个选择：
“我们决定请求人类最先进的红外望远镜 - 詹姆斯·韦伯太空望远镜的观测时间，”位于那不勒斯的INAF天文学家，同时也是尼尔斯·玻尔研究所的DARK研究中心的成员卢卡·伊佐说道。“韦伯的图像确立了这个物体非常红外 - 这是kilonova的一个明显迹象。”
数据不仅证实了这次闪烁确实来自kilonova；韦伯还给天文学家们带来了另一个惊喜。
理论上认为，kilonova是宇宙中产生大多数最重元素的主要机制，包括金、铂、碘和钚。然而，到目前为止，只发现了几个kilonova，其中只有两种重元素曾被稳健地探测到，分别是锶和钇，原子序数分别为38和39。
通过这一新发现，似乎天文学家现在可以将第三个元素添加到这个列表中。
“当我们意识到詹姆斯·韦伯提供了什么时，我们感到非常激动：一个似乎是从元素周期表中的第52个元素发出的光谱发射线，碲，
”Daniele Bjorn Malesani说道。“这证实了我们的信念，即在紧凑天体合并时确实会发生重元素的产生。这一探测实际上是一个了不起的成就，也表明kilonova可以发射非常明亮的伽马射线暴，反过来，一些伽马射线暴确实可以指示kilonova。”
这一点是这项发现重要的另一个原因：预计通过它们发射引力波来发现kilonova，但迄今为止，只有一次是通过这种方式找到的。因此，这一发现为通过它们发射伽马射线暴来发现这些化学熔炉开辟了一条新的途径。
这个由DAWN和DARK的其他几名成员以及其他大学的许多天文学家组成的团队在今天发表在《自然》杂志上的一篇文章中报告了他们的发现。
伽马射线暴分为两个不同的类别，取决于它们持续的时间：“短”暴通常持续0.1-1秒，而“长”暴持续10-100秒。
长暴与恒星以超新星爆炸为结束它们的生命有关。但短暴被认为是由另一种爆炸引起的，即kilonova，它的能量略低一些（尽管你仍然应该保持安全距离）。
Kilonova是两颗致密的中子星（或可能是中子星和黑洞）互相围绕，螺旋进入，最终合并的结果。最近已经清楚地看到，许多重元素，如金、银和铂，是在这个过程中产生的。
此外，当kilonova爆炸时，会发射引力波，这是以光速传播的时空涟漪，我们只是最近才能够探测到。