宇航局韦伯首次探测到恒星合并产生的重元素
一个科学家团队使用了多个太空和地面望远镜，包括宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜、宇航局的费米伽马射线太空望远镜和宇航局的尼尔·盖尔斯·斯威夫特天文台，观测了异常明亮的伽马射线爆发GRB 230307A和确定产生爆炸并产生爆发的中子星合并。韦伯还帮助科学家检测了爆炸后的化学元素碲。
元素周期表中碲附近的其他元素(例如地球上大部分生命所需的碘)也可能存在于千新星喷射的物质中。千新星是中子星与黑洞或另一中子星合并而产生的爆炸。
“德米特里·门捷列夫 (Dmitri Mendeleev) 写下元素周期表仅 150 多年，感谢韦伯 (Webb)，我们现在终于能够开始填补所有事物诞生地的最后空白，”拉德堡德大学 (Radboud University) 的安德鲁·莱文 (Andrew Levan) 在荷兰和英国华威大学是该研究的主要作者。
虽然中子星合并长期以来一直被认为是产生一些比铁重得多的稀有元素的理想“高压锅”，但天文学家此前在获得确凿证据方面遇到了一些障碍。
长伽马射线暴
千新星极为罕见，因此很难观测到这些事件。传统上认为持续时间不到两秒的短伽马射线暴(GRB)可能是这些罕见合并事件的副产品。(相比之下，长时间的伽马射线暴可能会持续几分钟，并且通常与大质量恒星的爆炸性亡有关。)
GRB 230307A 的情况尤其引人注目。它于 3 月份首次 被费米观测到 ，是 50 多年观测中观测到的第二亮的伽玛暴，比费米观测到的典型伽马射线暴亮约 1000 倍。尽管起源不同，但它也持续了 200 秒，牢牢地属于长持续时间伽马射线暴的范畴。
“这次爆发属于长线类别。它不靠近边境。但它似乎来自一颗正在合并的中子星，”该论文的合著者、路易斯安那州立大学费米团队成员埃里克·伯恩斯补充道。
机会：望远镜合作
地面和太空中许多望远镜的合作使科学家们能够在首次检测到爆发后立即拼凑出有关该事件的大量信息。这是卫星和望远镜如何共同见证宇宙变化的一个例子。
第一次探测之后，包括雨燕在内的一系列来自地面和太空的密集观测 开始行动，以查明天空上的光源并跟踪其亮度的变化。这些伽马射线、X射线、光学、透视 和射电观测表明，光学/透视 对应物很微弱，演化很快，并且变得非常红——这是千新星的标志。
该研究的合著者、意大利布雷拉天文台 INAF 的奥姆·沙兰·萨拉菲亚 (Om Sharan Salafia) 表示：“这种类型的爆炸非常迅速，爆炸中的物质也迅速膨胀。” “随着整个云的膨胀，物质迅速冷却，其光峰在透视 线中变得可见，并在几天到几周的时间尺度上变得更红。”
后来，从地面研究这颗千新星是不可能的，但现在是韦伯的 NIRCam(近透视 相机)和 NIRSpec(近透视 光谱仪)仪器观察这一动荡环境的完美条件。光谱上的 宽线 表明该材料以高速喷射，但有一个特征很明显：碲发出的光，碲是地球上比铂更稀有的元素。
韦伯的高灵敏度透视 能力帮助科学家确定了产生千新星的两颗中子星的家乡地址：距离合并地点约 120,000 光年的螺旋星系。
在他们冒险之前，它们曾经是两颗正常的大质量恒星，在它们的家乡螺旋星系中形成了一个 双星系统 。由于这两颗恒星受到引力束缚，两颗恒星在两个不同的场合一起发射：其中一颗恒星爆炸为超新星并成为中子星 ，另一颗恒星也随之爆炸。
在这种情况下，尽管发生了两次爆炸性震动，中子星仍然是双星系统，并被踢出了它们的母星系。这两颗行星的直径大约相当于银河系的直径，然后在几亿年后合并。
由于太空和地面望远镜以互补的方式研究宇宙变化的机会越来越多，科学家预计未来会发现更多的千新星。例如，虽然韦伯可以比以往更深入地观察太空，但宇航局即将推出的南希·格雷斯·罗马太空望远镜的非凡视野 将使天文学家能够侦察这些爆炸发生的地点和频率。
英国伯明翰大学这项研究的合著者本·冈佩茨 (Ben Gompertz) 表示：“韦伯提供了惊人的推动作用，甚至可能发现更重的元素。” “随着我们获得更频繁的观测，模型将会改进，频谱可能会随着时间的推移而进一步发展。韦伯无疑打开了做更多事情的大门，它的能力将彻底改变我们对宇宙的理解。”
这些 发现发表在《自然》 杂志上。
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