γ射线暴（简称γ暴）是宇宙中最强大的爆炸。同时它们也是现代天文学中的一个谜，因为直到现在还没有足够的证据来显示是什么引发了γ暴。到现在，有两种引发γ暴的假说，中子星合并或者极大质量恒星的超新星爆发。来自XMM-Newton空间X射线望远镜的观测结果排除了第一种可能性，确认第二中理论，至少它在2001年12月11日的那次γ暴中是正确的。

　　通过分析γ暴X射线余辉的数据，科学家首次在其中找到了存在化学元素的证据，可以确定这些元素是超新星爆发的遗迹。“我们可以十分自信的说，大质量恒星的死亡——超新星爆发，引发了γ暴。但是我们仍然不知道这些宇宙中最强大的暴发是怎样被触发的。”，欧洲空间局的天文学家Norbert Schartel说。

　　1967年很偶然的发现了第一个γ暴，用于监视违反《禁止核试验条约》的卫星发现了强大的γ射线源，不过它不是来自地球而是来自宇宙。从那时起，γ暴就一直是个谜。通常一天之内会发生数次γ暴，但是持续时间一般不超过几分钟，而且无法预测下一个γ暴会在何时何地发生。

　　三十年来我们甚至不知道这些爆炸是在银河系内还是在遥远的河外星系中。但是天文学家建立了一套“预警系统”。通过精确的定位，它可以使我们在γ暴退去之前观测到它的余辉。现在我们已经清楚的知道了γ暴发生在离我们数百万光年远的星系中。

最长的暴发

　　γ暴GRB011211由意大利、荷兰的卫星BeppoSAX在2001年12月11日19:09:21（世界时）首次发现。这次暴发持续了270秒——是卫星观测中最长的一次。几小时之后，当首个分析报告确认了这次γ暴之后，BeppoSAX小组的科学家通知了其他的天文学家。11小时之后，欧洲空间局的XMM-Newton空间X射线望远镜观测了这次暴发。如果XMM-Newton空间X射线望远镜晚5小时观测，恐怕就什么都观测不到了。但是它仍然十分的幸运，并且观测到了这次γ暴的余辉，当时余辉的X射线亮度是一个星系的7百万倍。这是XMM-Newton空间X射线望远镜第三次被用来观测γ暴的余辉——前两次都没有出什么决定性的成果。

　　从这次偶然的观测得出了两个重要的结果：第一，暴源中的物质正以高速朝地球运动，速度大约是光速的10%；第二，对物质的化学分析表明这些物质只能是超新星爆发的产物。

　　“我们正在寻找在超新星暴发中被抛出的物质球壳，它会被γ暴加热。事实上这些物质正在朝我们运动，也就是说球壳在膨胀，”Schartel解释道。

硅、硫、氩以及钙

　　XMM-Newton空间X射线望远镜发现了大量的镁、硅、硫、氩以及钙，但是只有很少的铁。这些元素就是在大质量恒星演化到超新星爆发前所合成的。恒星核心的核反应使得轻元素聚变成重元素，并且产生能量使恒星发光。恒星演化的不同阶段会合成不同的元素。超新星爆发会将这些物质抛射进周围的空间，形成被γ射线照亮的球壳。

　　天文学家测量了球壳的大小：半径为100亿千米。通过这个数据，可以计算出物质运动的速度，同时也可以推算出超新星爆发的时间。

　　这一时标和仅仅探测到少量的铁相一致，因为这些物质是在超新星爆发后两个月在被抛出的物质中所形成的。

　　“这一过程并不能形成我们所见的所有的元素，”Schartel说。

　　中子星合并理论也无法解释相对较低的铁元素丰度。恒星在超新星爆发后会形成中子星，但是需要许多年——而不是几天这些天体才能从一个阶段演化到另一个阶段。

　　按照XMM-Newton空间X射线望远镜项目科学家Fred Jansen的说法，“由于XMM-Newton空间X射线望远镜具有空前的视场和高灵敏度使得这些研究成为了可能。地球的大气使得X射线无法到达地面的仪器设备，而且其他空间望远镜也无法对γ暴的余辉进行如此高质量的观测分析。我们离解开γ暴之谜又近了一步。”

　　然而，γ暴中还有许多的未解之谜。为什么不是所有的超新星都伴随有γ暴？是什么机制触发了γ暴？

　　在2002年10月，欧洲空间局将发射一个空间探测器来回答这些问题。欧洲空间局的国际γ射线天体物理实验室（International Gamma-Ray Astrophysics Laboratory，INTEGRAL）将会成为最灵敏的γ射线天文台，可以探测到极为遥远的暴发。

备注：

有关XMM-Newton空间X射线望远镜的详细情况请见“火流星”网站的相关文章：
http://www.yyun.com/bolide/report/rep19.htm