遥远伽玛暴在早期宇宙“星际穿越”

在120多亿年以前，一颗恒星在引力塌缩作用下发生了爆炸，巨大的能量喷发撕裂了恒星的躯体，恒星外层的物质被抛向外太空，巨大能量的释放形成了蔚为壮观的伽玛射线暴，从死亡恒星核心的轴线两端喷出了粒子流，几乎以光速在太空穿行。死亡的恒星发生了爆炸，喷出的伽玛射线产生了宇宙中最明亮的光照，伽玛暴的亮度超过了恒星所在的整个星系总亮度的100万倍。明亮无比的伽玛射线划破太空，在经历了127亿年的“长途跋涉”之后，伽玛射线到达了地球，在生命周期最后阶段的恒星发生爆炸的时刻，地球还没有形成。

通过分析最古老恒星爆发后发出的闪射，天文学家收集了一些恒星和星系特征的信息，这些星系与地球的距离十分遥远，体量小，光线弱，哈勃太空望远镜难以观测它们的踪迹。艺术家用视觉画面展示了一个喷发的伽玛射线暴，穿越主星系和星系之间气体云团的伽玛射线照亮了太空。天文学家观测和分析了一个最近发生的伽玛暴GRB130606A，了解了一个星系的化学成分，这个星系距离地球为127亿光年，星系含有的重元素或金属元素只有太阳系的十分之一。哈佛--斯密森尼天体物理中心的赖安·邱洛克解释说，发生了爆炸的恒星处于非常遥远的年代，它大约诞生在宇宙大爆炸后的10亿年，这一时期被天文学家称为宇宙的黑暗年代。

邱洛克所在的科学小组充当了“宇宙法医”角色，他们“解剖”了在宇宙最早期星系中一颗死亡的恒星，了解了该恒星的相关信息。生命晚年的恒星以射线暴的方式宣告了自己的死亡，该物理事件以伽玛射线暴（GRB）著称，伽玛暴GRB130606A持续了4分钟以上，6月6日，NASA的斯威夫特太空望远镜首先发现了伽玛射线的爆发，接到射线暴的信号时，邱洛克所在的团队立刻进行了实时观测，他们使用了亚利桑那州的地面系统多镜面望远镜（MMT）和夏威夷州的双子北座望远镜。

天文团队花费数个小时跟踪了伽玛暴的信号目标，对位观测目标的反应速度十分关键，在射线爆发的过程中形成了余辉景象，向外太空喷发的等离子体冲击了周围的气体物质，以“乘风破浪”之势扫除了沿途的物质颗粒，好似一台威力无比的扫雪机，清扫了道路的积雪，深深浅浅的积雪从道路的两侧纷纷散去。穿越太空的伽玛射线加热了沿途的物质颗粒，发出余辉一般的光芒。高速穿行的伽玛射线穿越了死亡恒星所在的主星系，击穿了星际之间的气体云，云物质内的化学元素物质吸收了特定波长的光线，留下了伽玛射线穿越的“指纹”，对指纹光线的透镜进行分解，彩虹状的一组组光谱线揭示了遥远星系所包含气体的特性。

比氢、氦和锂元素重的化学元素从恒星的“梦工厂”产生，比氢、氦和锂元素重的化学元素被天文学家统称为“金属”，恒星锻造重的金属元素经过了核聚变，这一过程花费了很长时间。生命种子在早期的宇宙不能生存，碳和氧等构成生命种子成分的物质元素也不存在。GRB130606A事件所在的星系仅有太阳系金属含量的十分之一。岩石状行星在宇宙早期可能形成，然而，早期宇宙缺乏生命元素的物质，在GRB130606A事件对应的恒星死亡之时，宇宙正在为生命种子的诞生准备物质元素的条件，生命物质和周围环境是生命诞生的基本条件，生命分子在宇宙中出现了，生命是在物质元素的土壤中绽放的最美丽花朵。

GRB130606A是迄今发现的最遥远的伽玛射线暴，事件发生地距离地球为127亿光年，遥远距离的红移量达到了5.9。GRB130606A的观测和分析成果在《天体物理学》杂志发表，在线版文本同时发布。哈佛-斯密森尼天体物理学中心的赖安·邱洛克和埃多·伯杰是成果的共同撰写人，科学团队制定了下一阶段的探求目标，观测和探索更为遥远的伽玛暴（GRBs），尽可能找到早期宇宙的第一代恒星。科学的发现和探索没有休止符，科学发现受到人类好奇心的驱使，科学家担任了为人类的终极未来投石问路的角色，发射大麦哲伦望远镜的使命计划正在酝酿之中。

（编译：2021-8-14）

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