距离地球24亿光年外的某处爆发了有记录以来最大的伽玛射线爆发。现在对这次爆炸的不断演变的光进行新的分析，揭示了这次爆炸的复杂性，并且发现，尽管伽玛射线的狂怒欲出，实际上出乎意料地普通，这不是我们所预期的。伽玛射线的爆发——宇宙中最有能量的光——在10秒内可以爆发出太阳在100亿年内将发射的能量。
2022年10月，监测太空中爆炸的探测器开始像青蛙在袜子里蹦跳一样不断报警。原因是距离地球24亿光年外的某处爆发了有记录以来最大的伽玛射线爆发。这一事件，被命名为GRB 221009A，达到了创纪录的18太电子伏特，强大到震动了地球的外层大气。
GRB 221009A 几天内的延时拍摄。 （NASA/Swift/A. Beardmore，莱斯特大学）
这一事件，被昵称为BOAT（史上最亮），我们后来确定它是由一个巨大恒星的暴力死亡产生的黑洞的诞生。
现在对这次爆炸的不断演变的光进行新的分析，揭示了这次爆炸的复杂性，并且发现，尽管伽玛射线的狂怒欲出，BOAT实际上出乎意料地普通，这不是我们所预期的。
“它并不比之前的超新星更亮。”美国西北大学的天体物理学家彼得·布兰查德说。“在其他伴随着不太有能量的伽玛射线爆发（GRB）的超新星中看起来相当普通。你可能会期待同一个坍塌的恒星产生一个非常有能量和明亮的GRB的同时，也会产生一个非常有能量和明亮的超新星。但事实证明并非如此。我们有这个极其明亮的GRB，但是超新星却很普通。”
伽玛射线爆发是宇宙中观测到的最强大的爆炸。既然名字如此，它们是伽玛射线的爆发——宇宙中最有能量的光——在10秒内可以爆发出太阳在100亿年内将发射的能量。
我们知道至少有两个主要事件可以产生GRB：当一个巨大的恒星超新星爆炸时形成黑洞，或者伴随两个中子星合并的超新星。
我们认为产生伽玛射线爆发的那些新星，也负责宇宙中重元素的产生。问题在于，重元素在恒星制造它们之前根本就不存在。
恒星主要由宇宙中丰富的氢气形成，但它们在核心内部将原子核结合在一起以创建更重的元素。这一过程在铁这个元素上就停止了，因为铁原子的融合消耗的能量比它产生的要多。
然而，重于铁的元素可以在巨大的宇宙爆炸的暴力过程中形成。而且我们已经看到了！在中子星碰撞的余波中，科学家们观测到了太重而无法通过核心融合形成的元素。
艺术家对GRB 221009A的可视化表现，显示了从新形成的黑洞喷射出来的喷流。（Aaron M. Geller/Northwestern/CIERA/IT Research Computing and Data Services）
但我们还有很多不知道的地方。如果我们能够确定哪些爆炸最有可能产生这些元素，我们将有一个新的工具来了解不仅宇宙如何制造物质，而且这种爆炸有多常见。
因此，布兰查德及其同事自然想要研究一下GRB 221009A，看看它发出的光中是否有重元素的签名。
但他们不得不等待。这次爆炸如此明亮，以至于基本上使我们的仪器失去了作用。
“GRB如此明亮，以至于它遮蔽了潜在的超新星签名，在爆发后的头几周和几个月。”布兰查德解释道。
“在这些时候，所谓的GRB余辉就像一辆直接开向你的汽车的前灯，阻止你看到汽车本身。所以，我们不得不等它显著变暗，给我们看到超新星的机会。”
直到我们第一次看到爆炸约六个月后，研究者们才能使用詹姆斯·韦伯空间望远镜以红外波长观察光。这就是他们能够确定超新星本身相对正常的原因。之所以如此明亮的原因可能是因为伽玛射线爆发的喷流正好指向地球。
然后研究人员结合了JWST的数据和来自阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列的无线电观测，以寻找与重元素存在一致的特定波长范围。然而，虽然他们发现了像钙和氧这样在超新星中相当普遍的元素，但没有发现重元素的痕迹。
现在，中子星合并的速率不足以产生我们在宇宙中看到的大量重物质。像GRB 221009A这样的巨大爆炸预期会是一个贡献者，但重元素的缺失表明我们可能弄错了。
因此，我们需要审视其他潜在的来源，看看我们是否能识别出罪魁祸首，研究人员说。
“我们没有看到这些重元素的签名，这表明像BOAT这样极具能量的GRB并不产生这些元素，”布兰查德说。
“这并不意味着所有的GRB都不产生它们，但这是我们继续理解这些重元素来源的关键信息。将来使用詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）的观测将决定BOAT的‘普通’兄弟是否产生这些元素。”
这些发现已经发表在《自然·天文学》杂志上。