黑暗中的爆发
Robert Naeye
译自NASA Goddard Space Flight Center，2007年12月18日
一个天文学家小组发现了一次似乎源于虚无之中的宇宙爆发，星系尺度的恒星、气体以及尘埃集合中，离它最近的一个还相隔成千上万光年。这次“暗中爆发”让人惊讶的原因是，人们认为此类名为伽玛射线暴（GRB）长暴的爆发源于大质量恒星的死亡。
2007年1月26日，帕洛玛天文台的60英寸自动望远镜拍下了GRB 070125的余辉。右图：2月16日，10米凯克1号望远镜对同一天区拍摄的照片，其上没有任何余辉或宿主星系的迹象。这张放大图中的白色十字表示GRB的位置。最近的两个星系及距离用箭头表示。大图请点击 无标注版本请点击（图片提供：B. Cenko, et al. and the W. M. Keck Observatory）
Brad Cenko供职于加州帕萨迪纳的加州理工学院，也是小组研究论文（已被《天体物理学杂志》接收出版）的第一作者。他说：“我们看到了这次明亮的爆发，但它的四周被黑暗环绕。离它最近的星系远在88000光年以外，而爆发与地球之间几乎没有气体分布。”
爆发是在2007年1月25发现的，行星际网络的数架探测器都探测到了它。爆发根据发现日期命名为GRB 070125，NASA的雨燕卫星将其方位定为双子座的天区。这是本年度最为明亮的伽玛暴之一，而加州理工学院与宾夕法尼亚州立大学的合作小组很快用地面望远镜对准了爆发的位置。
天文学家使用该小组设在加州帕洛玛天文台的60英寸自动望远镜发现，爆发的可见光余辉明亮且衰减迅速。这促使他们使用两架世界上最大的望远镜——夏威夷Mauna Kea山巅的8米北双子望远镜与10米凯克1号望远镜来进行仔细观测。
接下来的事情完全是意外。与先前上百个GRB的情况不同，双子望远镜的光谱中没有出现任何浓密气体或尘埃导致余辉消光的迹象。镁元素的痕迹表明，根据余辉辐射波长的漂移，可以导出爆发发生于94亿年前，而周围环境中的气体和尘埃比先前的任何爆发都要稀薄。
为进一步探明产生非凡爆发的环境，小组成员待GRB 070125的余辉变暗之后，又使用凯克望远镜拍摄了爆发所在的天区。结果是令人吃惊的，得到的图象上，这里没有任何星系。论文合作者、宾夕法尼亚州立大学的Derek Fox说：“凯克是可以拍下这个距离上极小极暗的星系的。”天文学家有很多证据表明，GRB是由短寿命大质量恒星的爆炸性死亡引发的。由于大质量恒星的寿命较短，它们来不及运动到距离出生地太远的地方，而其一般诞生在大型星系浓密的气体和尘埃云团中。所以GRB 070125提出了令人困惑的问题，也就是以颗大质量恒星为什么会距离任何星系都如此之遥远。
Fox说：“较大的恒星消耗迅速，年纪轻轻就会死去，没有太多的时间走来走去。所以，如果这颗大质量恒星的死亡地远离任何星系，关键问题就是，它是如何诞生于此的？”大质量恒星的诞生同样要求大质量的气体和尘埃积累，通常在亮星系中才会发现这样的条件。
一个可能性是，恒星诞生于互扰星系的边缘，类似哈勃空间望远镜拍摄的“蝌蚪”星系UGC 10214的著名照片。Cenko说：“在邻近宇宙中，1%的产星活动出现在潮汐尾中，位于两个互扰星系的外围。因此可以推测的是，每100个伽玛暴中，会有一个出现在这样的环境里。”
最近发生的一次星系碰撞造就了蝌蚪星系的长尾。如果GRB 070125是在类似的星系尾中爆发的，只有哈勃望远镜才能探测到这样的星系尾。大图请点击 印刷用图请点击（图片提供：NASA, H. Ford, et al.）
如果这个观点是正确的，使用哈勃空间望远镜进行长时间爆发，可能会发现GRB 070125的宿主星系潮汐尾。Cenko指出：“这正是我们下一步要做的。”
马里兰州格林贝尔特NASA戈达德航天中心的Neil Gehrels是雨燕的首席科学家。他说：“雨燕的许多发现都会让天文学家迷惘地头疼。但此番无宿主星系的长暴的发现是最最令人困惑的一个。”
译文登载在http://www.astron.sh.cn/yiwen/2007/yw071227-starexplosion.htm
