伽馬射線暴或能揭示重元素如黃金的誕生秘密。研究稱，其強光可將恆星外殼轉化為中子“工廠”，挑戰傳統理論。

宇宙里威力最猛的爆炸——伽馬射線暴，或許能幫我們解開一個物理學界的終極謎題：黃金這樣最重的元素到底從哪來？最新研究給出了一個大膽猜想：這些爆炸發出的超強光線，可能在垂死恆星的外殼裡“鍛造”出這些珍貴元素。Matthew Mumpower 是新墨西哥州洛斯阿拉莫斯國家實驗室的物理學家，也是這項研究的領頭人。他對 Space.com 說：“這靈感其實來自我跟孩子們聊天。”

過去，科學家認為，像黃金這樣重的元素需要大量中子讓原子核“吃飽”變大。可中子通常被锁在原子核或中子星里，只有核裂變或聚變才能釋放它們出來。可問題是，“自由中子活不過15分鐘就會衰變，”Mumpower 解釋說。這讓能製造重元素的情景變得稀罕，比如兩顆中子星撞在一起的災難性融合。Mumpower 研究重元素起源已有20年，他坦言：“這問題太難了，未知太多，反而讓我著迷。”

現在，他和團隊提出了一個新思路：伽馬射線暴的強光粒子(光子)也能製造中子。“只要有高能光子，就能生出中子；有了中子，就能造出重元素，”他說。想像一顆巨星耗盡燃料走向末路，核心因擋不住自身引力而坍縮成黑洞。這場災難會釋放出驚人的輻射脈衝——伽馬射線暴。如果黑洞旋轉夠快，就能噴射出一股高能光子流，狠狠撞進恆星外殼，形成一個滾燙的物質“繭”。在這兒，高能光子能瞬間把質子變成中子，甚至打碎原子核，釋放更多自由中子，全都為重元素鋪路。

這想法怎麼來的？Mumpower 笑著說：“疫情期間，我跟孩子們在 YouTube上看慢動作視頻，有一幕是貨運列車衝過大雪堆。雪沒消失，而是被吹到兩邊裹住了火車。我突然想到，如果這列車是充滿高能光子的天體噴流，雪是恆星被轟開的部分，那不就形成了能造中子的熱繭嗎？”這個類比成了他研究的起點。

這機制還能解釋一些怪事。比如，地球深海沉積物裡發現了鐵-60和钚-244這些放射性物質，像是外星來的禮物。可中子星融合這一主流理論解釋不了它們。伽馬射線暴的新機制卻可能給出答案。還有最近發現的長時伽馬射線暴伴隨的千新星(可見光和紅外光的輝光)，以往多跟中子星碰撞有關，但這次可能是恆星坍縮開的頭。

Mumpower 希望未來能有硬證據。各種望遠鏡若能捕捉到光、中微子和引力波，就能追蹤恆星坍縮如何引發伽馬射線暴和千新星。“這會是鐵證，證明我們的猜想，”他說。宇宙的這場爆炸秀，或許正藏著黃金誕生的秘密，等著我們去揭曉。

本文譯自 Space，由 BALI 編輯發佈。