在觀測到的最明亮的伽馬射線暴之一中，科學家們檢測到了名為GRB 230307A 的中子星合併後稀有化學元素的產生。研究人員利用各種望遠鏡，包括美國太空總署的詹姆斯韋伯太空望遠鏡，發現了碲等重化學元素的存在。這項發現提供了對生命必需的重元素合成的見解，並挑戰了先前關於伽馬射線暴持續時間的假設。未來的研究將集中在更深入地了解這些合併及其對宇宙的基本影響。

科學家在中子星合併產生的伽馬射線爆發GRB 230307A 中觀察到了稀有化學元素。這項發現挑戰了目前對伽馬射線暴的理解，並提供了對宇宙元素組成的見解。

天文學家觀察到在有史以來第二亮的伽馬射線爆發中稀有化學元素的產生，為重元素的形成方式提供了新的線索。

研究人員觀察了異常明亮的伽馬射線暴GRB 230307A，它是由中子星合併引起的。使用一系列地面和天基望遠鏡觀測到這次爆炸，包括美國太空總署的詹姆斯韋伯太空望遠鏡、費米伽馬射線太空望遠鏡和尼爾蓋爾斯斯威夫特天文台。

由伯明翰大學專家組成的國際研究小組於10 月25 日在《自然》雜誌上發表了他們的研究結果，透露他們在爆炸後發現了重化學元素碲。

維持地球生命所需的其他元素，如碘和釷，也可能是爆炸（也稱為千新星）噴射的物質之一。

千新星和宿主星系

一組科學家使用NASA 的詹姆斯韋伯太空望遠鏡觀察了異常明亮的伽馬射線暴GRB 230307A 及其相關的千新星。千新星（由中子星與黑洞或另一中子星合併而產生的爆炸）極為罕見，因此很難觀測到這些事件。韋伯的高靈敏度紅外線能力幫助科學家確定了產生千新星的兩顆中子星的家庭地址。

這張來自韋伯NIRCam（近紅外線相機）儀器的圖像突出顯示了GRB 230307A 的千新星及其前母星係以及其他星系和前景恆星的局部環境。中子星被踢出它們的母星系，行進了大約12萬光年的距離，大約是銀河系的直徑，幾億年後最終合併。圖片來源：NASA、ESA、CSA、STScI、Andrew Levan（IMAPP、Warw）

研究的合著者、伯明翰大學天文學助理教授Ben Gompertz 博士解釋道：「伽馬射線暴來自以接近光速行進的強大射流，在這種情況下是由兩個中子星之間的碰撞驅動的。」這些恆星花了數十億年的時間相互螺旋運動，然後碰撞產生了我們今年三月觀察到的伽馬射線爆發。合併地點大約是它們所在星系外銀河系的長度（約12 萬光年），這意味著它們肯定是一起發射出去的。」

岡珀茨解釋說：「碰撞中子星提供了合成非常重元素所需的條件，這些新元素的放射性光芒為我們在爆炸消退時檢測到的千新星提供了動力。千新星極為罕見，並且很難觀察和研究，這就是為什麼這一發現如此令人興奮。”

GRB 230307A 是迄今為止觀測到的最亮的伽馬射線暴之一，比整個銀河系的總和還要亮一百萬倍以上。這是中子星合併後第二次利用光譜觀測檢測到單一重元素，為了解這些生命所需的重要組成部分是如何形成的提供了寶貴的見解。

研究的主要作者、荷蘭拉德堡德大學天文物理學教授安德魯·萊萬(Andrew Levan) 表示：「距離德米特里·門捷列夫(Dmitri Mendeleev) 寫下元素週期表僅150 多年，我們現在終於可以開始填補最後的空白了。多虧了詹姆斯韋伯望遠鏡，我們才能了解一切事物是在哪裡製造的。”

了解伽馬射線暴的持續時間

GRB 230307A 持續了200 秒，這意味著它被歸類為長時間伽馬射線爆發。這是不尋常的，因為持續時間不到兩秒的短伽馬射線暴更常見是由中子星合併引起的。像這樣的長伽馬射線爆發通常是由大質量恆星的爆炸性死亡引起的。

研究人員現在正在尋求更多地了解這些中子星合併是如何進行的，以及它們如何為這些巨大的元素產生爆炸提供動力。

研究的合著者、伯明翰大學博士後研究員薩曼莎·奧茨博士（現為蘭卡斯特大學講師）表示：「就在幾年前，像這樣的發現是不可能的，但感謝詹姆斯·韋伯太空望遠鏡，我們可以觀察到這些合併的精緻細節。”

岡珀茨博士總結道：「直到最近，我們還不認為合併能夠為伽馬射線爆發提供超過兩秒的動力。我們的下一個工作是找到更多這樣的長期合併，並更好地了解推動它們的因素，以及是否正在產生更重的元素。 這一發現為我們對宇宙及其運作方式的變革性理解打開了大門。”