去年，世界各地的望遠鏡記錄了有史以來最明亮的宇宙大爆炸。天體物理學家現在可以解釋是什麼讓它如此耀眼了。很少有宇宙爆炸能像去年10 月22 日記錄到的那次爆炸那樣引起太空科學家的關注，而這次爆炸被恰當地命名為”有史以來最亮的宇宙爆炸”（BOAT）。這一事件是由一顆大質量恆星的坍縮和隨後一個黑洞的誕生引起的，人們看到的是一道無比明亮的伽馬射線閃光，隨後是一道緩慢消退的跨頻率餘輝。

自從巨型望遠鏡同時捕捉到BOAT 信號後，全世界的天體物理學家都在爭先恐後地解釋伽馬射線暴（GRB）的亮度及其餘輝緩慢消退的奇特現象。

現在，一個包括英國巴斯大學物理系亨德里克-範-埃爾滕博士在內的國際研究小組已經做出了解釋：最初的伽馬射線暴（被稱為GRB 221009A）直射地球，而且在它的後方還拖拽著異常大量的恆星物質。

研究小組的這一發現發表在今天的著名期刊《科學進展》（Science Advances）上。馬里蘭大學和華盛頓特區喬治華盛頓大學剛畢業的博士生布蘭登-奧康納博士是這項研究的第一作者。

範埃爾頓博士是餘輝理論分析的共同負責人，他說：”研究這個謎題的其他研究人員也得出了這樣的結論，即噴流是直接對著我們的–就像花園裡的水管直接對著你噴射一樣–這無疑在一定程度上解釋了為什麼我們能看到如此明亮的噴流。”

但令人費解的是，我們根本看不到噴流的邊緣。

尼爾-蓋爾斯-斯威夫特天文台的X 射線望遠鏡捕捉到的”史上最亮伽馬射線暴”餘輝。圖片來源：NASA/Swift/A. Beardmore （萊斯特大學）

“餘輝的緩慢消退並不是狹窄氣體噴流的特徵，了解到這一點後，我們懷疑爆炸的強度另有原因，而我們的數學模型也證實了這一點。我們的工作清楚地表明，GRB具有獨特的結構，觀測結果逐漸顯示，在通常預計會出現孤立噴流的地方，一個狹窄的噴流嵌入了一個更寬的氣體外流中。”

那麼，是什麼讓這個GRB比正常情況下更寬呢？研究人員有了一個理論。正如範埃爾頓博士解釋的那樣”GRB噴流需要穿過形成它們的坍縮恆星，在這種情況下，我們認為造成差異的是恆星物質和噴流之間發生了大量的混合，以至於衝擊加熱的氣體一直出現在我們的視線中，直到任何特徵性的噴流特徵都消失在餘輝的整體發射中。”

他補充說：”我們的模型不僅有助於理解BOAT，還有助於理解以前的亮度記錄保持者，這些記錄曾讓天文學家對它們缺乏噴流特徵感到困惑。這些GRB和其他GRB一樣，在發生時一定是直接朝向我們的，因為同時向所有方向釋放那麼多能量是不符合物理學原理的。似乎存在一類特殊的事件，它們既極端又能掩蓋其氣體流的定向性。未來對發射射流的磁場以及承載它們的大質量恆星的研究，應該有助於揭示這些GRB如此罕見的原因”。

奧康納博士說：”超長GRB 221009A 是有記錄以來最亮的GRB，它的餘輝打破了所有波長的記錄。由於這次爆發如此明亮，而且就在附近（從宇宙學角度講：它發生在距離地球24億光年的小距離上），我們認為這是一個千年難得一遇的機會，可以解決有關這些爆發的一些最基本的問題，從黑洞的形成到暗物質模型的檢驗。”