网友提问：在关于伽马射线暴的新闻中，我了解到目前人们的的看法是：它们是由超大型恒星变成超新星引起的，但其核心却坍塌成黑洞而不是中子星。伽马射线需要多大质量的恒星才能实现这一点？10倍太阳的质量？20 倍？或者更多？

在过去的几年里，已有确凿的证据表明至少有一些伽马射线暴与超新星有关。一些伽马射线暴被观察到在较长的波长中有“余辉”——也就是说，首先你会观察到伽马射线，然后是x射线，然后是紫外线，然后是可见光。超新星通常由它们的光学“光变曲线”来识别，也就是光随时间变化的方式。当天文学家记录了一些伽马射线暴的余辉并在光变曲线中看到了超新星的清晰特征时，确凿的证据出现了。

这绝对是个大事件，因为还有别的理论听起来也很有说服力。当然，这并不意味着所有的伽马射线暴都是由超新星引起的——伽马射线暴因其自身光变曲线的易变性而臭名昭著，有时甚至看起来像是关掉然后又以一种奇怪的方式重新打开。

图解：s02e086 伽马射线暴——【2049日报】

引起伽马射线暴的超新星是一种特殊的超新星，它们被称为超超新星，这种超新星在“沃尔夫-拉叶”恒星死亡的时候诞生。沃夫-拉叶星温度极高且质量极大，偶尔还会剥离它们的外壳。诞生时，一颗“沃尔夫-拉叶”恒星的质量大约是20-30个太阳的质量，但死亡时，它的质量将下降到大约10个太阳的质量。超超新星与普通超新星的区别在于它所获得的额外冲击不同。

超超新星内核坍缩形成黑洞，然后向外喷射物质（这是另外一个谜——但喷流需要在那里带走角动量并防止黑洞旋转过快）。然后这些喷流猛烈撞击恒星的外层物质，产生极高的温度并发射出伽马射线。随着喷流离黑洞越来越远，它们遇到的物质密度也越来越小，因此它们发出的辐射能量越来越低，波长也越来越长——这就是我之前提到的余辉辐射。

图解：伽马射线暴

图解：这张伽马射线暴的X射线余辉由NASA（美国宇航局）的钱德拉X射线天文台于2001年7月12日拍摄，图源：NASA/GETTY IMAGES

伽马射线暴也可以来自于中子星的合并。中子星体积非常小，密度却非常大（大约一个城市的大小，但是却有着一个太阳的质量），所以你可以想象两个中子星相撞会释放出大量的能量！中子星的合并已经被预测为短伽马射线的爆源（伽马射线暴只有不到两秒的时间），但直到2018年,激光干涉引力波天文台（LIGO）才探测到两颗中子星合并产生的引力波，同时费米卫星探测到了伽马射线暴，证实了中子星合并可以产生短伽马射线暴。

图解：双中子星合并引力波

相关知识延伸阅读

在伽玛射线天文学中，伽玛射线暴（GRBs）是在遥远的星系中观察到的一种能量极高的爆炸现象。它们是宇宙中已知的最明亮的电磁事件。其爆发可以持续10毫秒到几个小时。在最初的伽玛射线闪光之后，存在时间更长的“余辉”通常以较长的波长发射出来（比如X射线、紫外线、光学、红外线、微波和无线电）。

图解：超新星爆炸会产生强大的辐射闪光,也被称为伽马射线发作。

大多数观测到的伽马射线的强烈辐射被认为是超新星或者超亮超新星作为大质量恒星内爆形成中子星或黑洞的时侯释放出来的。

超新星爆发后形成中子星或黑洞，从而出现的明亮x射线源。

伽马射线暴的一个子类——“短”爆发，似乎来自巨新星（双中子星合并）。在这些“短爆发”中观察到爆发的原因可能是因为恒星的外壳和内核之间的共振，由于巨大的潮汐力它们在短短几秒钟内就经历了猛烈碰撞，进而导致了整个恒星的外壳破裂。

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

3. 停云-Sara Slater

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