伽馬射線爆發是宇宙的奇景之一，科學家稱它為宇宙中最明亮的爆炸！
伽馬射線暴可以追溯到1967年，當時美國國家航空航天局的科學家們注意到一些他們以前從未見過的來自外太空的閃亮存在。在後來被稱為“船帆號事件”(Vela Incident)的事件中，多顆衛星觀測到的伽馬射線暴(GRB)如此明亮，其亮度一度超過整個星系。由於其驚人的能量和短暫的性質，天文學家一直渴望確定這些爆炸到底是如何以及為什麼會發生的原因。
經過幾十年的觀察，科學家們終於得出了這樣的結論:當一顆大質量恆星變成超新星時，就會發生這些爆炸。然而最新研究表明，產生GRB的關鍵在於雙星系統——也就是說，一顆恆星需要一個伴星才能產生宇宙中最亮的爆炸，也就是說這是重要的兩個條件，即一顆主星，一顆伴星，兩個條件缺一不可。
觀測GRB的先決條件
通過這項研究，研究小組解決了長時間grb的核心謎題，即恆星到底是如何足夠快地旋轉起來，從而產生已經觀測到的那種爆炸亮度。簡單地說，當一些大質量恆星(大約是我們太陽的十倍大小)發生超新星爆炸並坍縮成中子星或黑洞時，就會發生grb。在這個過程中，恆星的外層被吹走，噴射出的物質壓扁到新形成的殘餘物周圍的圓盤上，以保存角動量。當這種物質向內下落時，這種動量以兩極噴射的形式把它發射出去。
這些過程被稱為“相對論性噴流”，因為其中的物質被加速到接近光速。雖然grb是宇宙中最明亮的爆炸，但只有當其中一個極軸直接指向我們時，才能從地球上觀測到它們，這意味著天文學家只能看到其中的10-20%過程。它們也是非常短暫的天文現象，持續時間從幾分之一秒到幾分鐘不等。
此外，一顆恆星要以接近光速的速度沿著它的極軸發射物質，必須旋轉得非常快。這對天文學家來說是個難題，因為恆星通常會很快失去自旋。為了解決這些懸而未決的問題，研究小組依靠一系列恆星演化模型來研究大質量恆星坍塌時的行為。
這些模型是由新西蘭奧克蘭大學的Jan J. Eldridge博士在華威大學研究人員的幫助下創建的。結合一種稱為雙粒子群合成的技術，科學家模擬了數千個星系的粒子群，以確定產生grb的罕見爆炸發生的機制。
研究結果
從這一點上，研究人員能夠限制導致某些坍縮恆星形成相對論性噴流的因素範圍。他們發現，潮汐效應是唯一可能的解釋，類似於地球和月球之間發生的現象。換句話說，長時間的grb發生在雙星系統中，恆星在旋轉中被鎖在一起，產生了強大的潮汐效應，加速了它們的旋轉。也就是說，伽馬射線爆不僅要雙星系統，還得是特殊的雙星系統才會產生最明亮的爆炸！
但問題是一顆恆星是如何開始自轉的，還是如何隨時間保持自轉的。在研究中科學家發現，一顆恆星的潮汐對其伴星的影響阻止了它們減速，在某些情況下，還使它們旋轉起來。它們從同伴那裡偷走了轉動的能量，結果是它們離同伴越來越遠。目前我們已經確定的是，大多數恆星之所以快速旋轉，恰恰是因為它們處在一個雙星系統中。
伽馬暴是一種能量強大的伽馬射線閃光，持續時間不到一秒到幾分鐘。然而它瞬間產生的能量相當於太陽燃燒一年份的能量，可想而知，其威力有多強大！關於伽馬射線暴，我們要了解的不僅僅是其本身的起因，還有它的各種因素，包括關於產生伽馬暴的恆星的金屬丰度，也存在一個很大的難題。實際上科學家測量恆星的組成和伽瑪射線爆發的主要途徑主要是通過暴露在恆星大氣中非常少的鐵原子或其他重元素。這就是為什麼我們看到伽馬暴的恆星中有各種成分產生，這原本一直是個謎，而現在這個模型提供了一個解釋。
展望未來
由於這項最新的研究和它提供的關於二元演化的結果模型，天文學家將能夠預測產生GRB的恆星在溫度、光度和伴星特性方面應該是什麼樣子。展望未來，我們將看到更多的現象，這些現象包括快速射電暴(FRBs)，以及它們的成因(尤其是重複變化)，甚至是更罕見的事件，如恆星轉變為黑洞。
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