時不時地，夜空會被壯觀的爆炸照亮發出我們宇宙所能產生的最高能量的光。它們被稱為伽馬射線暴，可以在幾秒鐘內釋放出太陽在其一生中所釋放的能量。
現在，科學家發現了一個前所未見的訊號，隱藏在有史以來最亮的伽馬射線暴發出的電磁輻射頻譜中。
此訊號是發射光——伽馬射線光譜中的一個明亮區域，由在特定波長範圍內發射光的物體產生。科學家已經確定，某些東西是完全徹底的毀滅：電子-正子對、物質及其物質的相互湮滅。反物質對方。
這次爆發被暱稱為“船”（“有史以來最亮的”的縮寫），早在 2022 年 10 月就被發現了。核心塌縮成黑洞，溢出瞭如此多的高能量光子，我們有很難進行準確的測量。
但確實進行了測量，科學家很早就知道他們正在尋找一些特殊的東西。
“船爆發幾分鐘後，費米的伽馬射線爆發監視器記錄了一個不尋常的能量峰值，引起了我們的注意，”說荷蘭拉德堡德大學的天文物理學家瑪麗亞·埃德維吉·拉瓦西奧。
“當我第一次看到這個信號時，我起了一身雞皮疙瘩。此後我們的分析表明，這是 50 年來伽馬射線暴研究中第一條高可信度的發射線。”
發射線在光源發出的光譜上顯示為明亮的條形，表明某些東西正在導致特定波長的光發出更亮的光，這是額外發射的來源。同樣，在光波長被吸收的地方會出現稱為吸收線的深色條。
發射和吸收特徵可以告訴我們很多關於各種天體物理過程的化學組成的信息，從恆星的金屬豐度到分子中遙遠行星大氣層的構成。
有不同的可能產生伽瑪射線爆發的場景，電磁波譜上能量最高的光的爆炸，但產生船的那次爆炸——正式命名為 GRB 221009A——是一個黑洞。恆星的外在物質被猛烈地噴射到太空中，而核心在重力作用下塌陷，形成宇宙中最緻密的物體。
這次爆炸伴隨著噴射流或顆粒向相反方向向外爆發。這就是我們在伽馬射線暴中看到的情況，噴射流與我們的視線成一定角度。
當 GRB 221009A 第一次爆炸時，亮度非常高，以至於模糊了任何細節。在 80 秒的時間裡，爆發從 1,200 萬電子伏的峰值能量降至約 600 萬電子伏特。僅僅五分鐘後，亮度就已經減弱到足以讓費米伽馬射線望遠鏡識別出持續至少 40 秒的發射線。
研究者相信一個現象稱為湮滅負責增強發光。當電子與其反物質對應物正電子碰撞時，它們會產生能量為 51.1 萬電子伏的光子。
在船上觀察到的發射特徵反映了更高的能量，但研究人員對此有一個解釋。湮滅發生在一架以大約 99.9% 光速向我們移動的噴射機中。這使得能量看起來比實際上高得多，這是一種基於我們視角的錯覺可以在其他天文物理噴流中看到。
“因為我們正在研究噴射流，其中物質以接近光速的速度移動，所以這種發射會發生極大的藍移並被推向更高的能量，”天文物理學家 Gor Oganesyan 解釋道義大利格蘭薩索科學研究所。
雖然GRB 221009A看起來像是伽馬射線暴的極端例子，但隨後的觀察和分析表明，這艘船實際上很正常——它的亮度僅僅是其方向的結果，正朝我們的方向爆發。
這其實是個好消息。這意味著我們可以使用 BOAT 來了解伽馬射線暴通常如何隨時間演變，以及其中發生的過程。
“經過數十年的研究這些令人難以置信的宇宙爆炸，我們仍然不了解這些噴流如何工作的細節，”天體物理學家伊麗莎白海斯說美國太空總署戈達德太空飛行中心。
“找到像這條非凡的發射線這樣的線索將有助於科學家更深入地調查這種極端環境。”
研究結果發表於科學。
