伽瑪射線暴是宇宙中最明亮的爆炸，在短暫的時間內發射強烈的伽瑪射線。這些爆發分為短的和長的，長的伽馬射線暴是由大質量恆星的死亡產生的。因此，它們提供了關於宇宙演化的隱藏線索。

伽馬射線暴GRB191221B的藝術家印象。資料來源：Urata等人/Yu-Sin Huang/MITOS科學有限公司

伽瑪射線暴不僅釋放伽瑪射線，還釋放無線電波、光學光和X射線。當爆炸能量轉換為發射能量的效率很高時，爆炸的總能量可以通過將所有發射的能量相加來確定。然而，當轉換效率低或不確定時，只測量發射的能量不足以計算出總的爆炸能量。

現在，一個天體物理學家小組通過利用光的偏振作用成功地測量了伽馬射線暴的隱藏能量。該小組由來自國立中央大學和MITOS科學有限公司的Yuji Urata博士和來自東北大學跨學科前沿研究所（FRIS）的Kenji Toma教授領導。

他們發現的細節最近發表在《自然-天文學》雜誌上。

當一個電磁波被極化時，這意味著該波的振盪向一個方向流動。雖然從恆星發出的光是不偏振的，但該光的反射是偏振的。許多日常用品，如太陽鏡和遮光板，都是利用偏振來阻擋統一方向的光線的眩光。測量偏振的程度被稱為偏振測量法。在天體物理觀測中，測量一個天體的偏振度並不像測量其亮度那樣容易。但是它提供了關於天體物理條件的寶貴信息。

該小組研究了發生在2019年12月21日的伽馬射線暴（GRB191221B）。利用歐洲南方天文台的甚大望遠鏡和阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列–世界上最先進的一些光學和射電望遠鏡–他們計算了來自GRB191221B的快速衰減發射的極化。然後他們成功地同時測量了光學和無線電偏振，發現無線電偏振度明顯低於光學偏振度。

Toma說：”這種在兩個波長上的偏振差異揭示了伽瑪射線暴發射區域的詳細物理條件。特別是，它使我們能夠測量以前無法測量的隱藏能量。”

當考慮到隱藏的能量時，研究小組發現總能量比以前的估計大了大約3.5倍。由於爆炸能量代表了原生星的引力能量，能夠測量這個數字對於確定恆星的質量具有重要的影響。

Toma補充說：”知道對原生星真實質量的測量將有助於理解宇宙的進化歷史。如果我們能夠探測到它們的長伽馬射線暴，就可以發現宇宙中的第一顆恆星”。