2021 年 12 月 11 日，美国宇航局的尼尔·盖瑞斯雨燕天文台和费米伽马射线太空望远镜探测到来自大约 10 亿光年外的星系外围的高能光爆炸。 该事件扰乱了科学家对伽马射线暴 (GRB) 的理解，伽马射线暴是宇宙中最强大的事件。
在过去的几十年里，天文学家通常将伽马射线暴分为两类。 长爆发会发射伽马射线两秒或更长时间，起源于大质量坍缩恒星中心黑洞等致密物体的形成。 短时爆发会发出不到两秒的伽马射线，是由中子星等致密天体的合并引起的。 科学家有时会观察到短暂的爆发，随后会发出称为千新星的可见光和红外光耀斑。
“这个名为 GRB 211211A 的爆发是范式转变，因为它是第一次追踪到中子星合并起源的长时间伽马射线爆发，”伊利诺伊州埃文斯顿西北大学的研究生 Jillian Rastinejad 说，他领导了一个研究爆发的团队。 “高能爆发持续了大约一分钟，我们的后续观察导致了千新星的鉴定。这一发现对宇宙重元素的形成方式具有深远的意义。”
经典的短伽马射线爆发始于两颗绕轨道运行的中子星，这些中子星是大质量恒星爆炸成超新星的破碎残余物。 随着恒星越来越靠近，它们会相互剥离富含中子的物质。 它们还会产生引力波或时空中的涟漪——尽管没有从这次事件中检测到任何东西。
最终，中子星碰撞并合并，形成一团炽热的碎片云，发出跨越多个波长的光。 科学家们假设，由合并发射的高速粒子射流在与残骸碰撞之前会产生最初的伽马射线耀斑。 富含中子的碎片中元素的放射性衰变产生的热量可能会产生千新星的可见光和红外光。 这种衰变会产生重元素，如金和铂。
“许多年前，与斯威夫特同名的天体物理学家尼尔·盖瑞斯提出，中子星合并可能会产生一些长爆发，”领导另一个研究爆发的团队的罗马大学天体物理学家埃莱奥诺拉·特罗亚说。 “我们观察到的千新星是将合并与这些长期事件联系起来的证据，迫使我们重新思考黑洞是怎样形成的。”
费米和斯威夫特同时检测到这次爆发，斯威夫特能够迅速确定它在牧夫座中的位置，从而使其他设施能够通过后续观测快速做出反应。 他们的观察提供了对千新星第一阶段的最早观察。
许多研究小组已经深入研究了斯威夫特、费米、哈勃太空望远镜等收集的观测结果。 一些人认为，这次爆发的奇怪之处可以用中子星与另一个大质量物体（如黑洞）的合并来解释。 根据伽马射线爆发的标准，该事件也相对较近，这可能使望远镜能够捕捉到千新星较微弱的光线。 也许一些遥远的长爆发也能产生千新星，但我们还没有看到它们。
爆发后的光，称为余辉发射，也表现出不寻常的特征。 费米探测到高能伽马射线在爆发后 1.5 小时开始并持续超过 2 小时。 这些伽马射线的能量高达 10 亿电子伏特。 （为了比较，可见光的能量大约在 2 到 3 电子伏特之间。）
“这是我们第一次在合并事件的余辉中看到如此过量的高能伽马射线。通常情况下，这种辐射会随着时间的推移而减少，”位于格兰萨索科学研究所的博士生 Alessio Mei 说。 ‘Aquila，意大利，他领导了一个研究数据的小组。 “这些高能伽马射线可能来自千新星的可见光与粒子射流中的电子之间的碰撞。这些射流可能是原始爆炸中的弱化粒子，也可能是由由此产生的黑洞或磁星提供动力的新粒子。”
科学家认为中子星并合是宇宙重元素的主要来源。 他们的估计基于被认为在整个宇宙中发生的短爆发的速率。 现在，他们还需要将长时间爆发计算在内。
由英国伯明翰大学的天体物理学家本杰明·冈佩茨领导的团队研究了整个高能光变曲线，即事件亮度随时间的演变。 科学家们指出了一些特征，这些特征可能为识别未来类似事件（合并的长期爆发）提供了关键，即使是那些更暗淡或更遥远的事件。 天文学家发现的越多，他们就越能完善对这类新现象的理解。
2022 年 12 月 7 日，由 拉斯蒂内贾德, 木马， 和 梅 发表在科学杂志《自然》上，一篇由 贡佩茨 发表在《自然天文学》上。
位于马里兰州格林贝尔特的 NASA 戈达德太空飞行中心的 Swift 项目科学家 Regina Caputo 说：“这一结果强调了我们的任务与其他任务一起工作以提供对此类现象的多波长跟踪的重要性。” “类似的协调努力已经暗示一些超新星可能会产生短暂的爆发，但这次事件是我们多年来使用的简单二分法的最后一颗钉子。你永远不知道什么时候你会发现一些令人惊讶的事情。”
NASA 的戈达德太空飞行中心负责管理 Swift 和 Fermi 任务。
Swift 是宾夕法尼亚州立大学、新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国家实验室和弗吉尼亚州杜勒斯的诺斯罗普格鲁曼空间系统公司的合作项目，英国和意大利的合作伙伴做出了重要贡献。
Fermi 是与美国能源部的合作，法国、德国、意大利、日本、瑞典和美国的合作伙伴做出了重要贡献。
哈勃太空望远镜是NASA和ESA（欧洲航天局）的国际合作项目。 戈达德负责管理望远镜。 位于巴尔的摩的太空望远镜科学研究所 (STScI) 进行科学操作。 STScI 由位于华盛顿特区的大学天文学研究协会为 NASA 运营
