O科学最伟大的成就之一，是描述了我们从何而来，不是作为个人，或作为一个物种，甚至作为一个星球，而是作为一个整体的东西正是我们用的材料。大爆炸造就了我们生命中所有的基本粒子——电子和构成质子和中子的夸克。当时整个宇宙都在从原始混沌中创造物质。但随着宇宙膨胀，强大的熔炉冷却了下来，最初的一轮烹调没有产生比锂重多少的原子，锂是第三轻的元素。如果宇宙停止在那里创造，那将会非常无聊。
在一个如此吸引人和熟悉的故事中，它实际上是睡前的安慰读物（无论如何，对于天文学家来说），垂死的恒星提供了宇宙中其余的物质．超新星和其他濒死恒星外层的强大过程把小原子核焊接在一起，建造越来越重的原子核。这个观察的启发卡尔·萨根的名言当前位置我们和我们日常生活中的所有其他对象都是明星。
但那个浪漫的故事并不完整。某些重原子核在垂死的恒星中并不是大量产生的，所以我们看到的各种各样的元素肯定来自其他地方。但是在哪里呢？一种可能的可能性涉及到宇宙中一些最奇怪的居民中子星，它们是比太阳质量更大的恒星爆炸后留下的密度极高的残骸。这些奇异天体之间的碰撞导致异常明亮的爆炸，称为短时伽马射线爆发（GRB）。这些大爆炸提供了正确的成分和足够的能量来制造黄金和其他大原子核。GRB首次发现于20世纪60年代末，当时旨在发现非法核试验的卫星从深空探测到异常的伽马射线耀斑。（见相关帖子关于其他可能被误认为是核试验的事件.）1973年，美国军方解密了伽玛射线暴的发现，天文学家们就开始试图弄清楚伽玛射线暴到底是什么，这项工作花了20多年的时间。
美国宇航局对两颗碰撞中子星的模拟。
伽马射线在天文学中天生就很难研究：它们不会穿透地球大气层，也不会从普通的辐射镜上反射。这一困难（加上军事保密）推迟了伽马射线爆发之谜的解决。事实上，整个会议1.致力于讨论grb的性质，包括它们是发生在银河系内部还是外部的基本问题。随着20世纪90年代爆发和瞬态源实验(BaTSE)的启动，良好数据的缺乏开始改变。科学家们使用BaTSE确定了grb有两种基本类型:短持续时间的grb，它会在大约两秒或更短的时间内爆炸并消失，而长持续时间的grb则会持续几分钟2.．1997年以后的进一步证据表明，grb确实来自银河系之外，这意味着它们肯定涉及到很多从很远的地方看，能量是如此的明亮。这些是所有爆炸中最大的一部分，在它们发生数十亿年后，我们仍然可以在地球上看到它们。
最终很明显，更亮、更常见的长时间伽马射线暴是超大质量恒星的极端超新星爆炸。超新星发生在恒星形成区：许多高质量恒星经历快速生命周期并爆炸的地方。但是被认为是重元素主要来源的短期GRB似乎有所不同：A 2005年自然界德里克·福克斯及其同事的论文利用X射线和射电观测精确定位了一个特定的短时伽马射线暴的位置，清楚地表明它不在一个可能藏有超新星的星系区域内。科学家们已经开始反对超新星导致短时间伽马射线暴的观点，转而支持中子星碰撞假说。这是因为爆炸的短暂性：一颗普通恒星爆炸所需的时间远远超过两秒，在爆炸过程中会发生大量的核碰撞和其他有趣的事情。
相比之下，中子星之间的碰撞发生得相当快，因为每颗恒星的质量都被压缩在一个大约地球城市直径的球体中。(我推测的不是外国城市的规模。)它们不是由原子组成的，而是核物质的一种形式:中子和其他粒子挤在一个热而紧凑的球体中。如果超新星是氢弹，那么中子星对撞就是适合上帝的粒子对撞机。在如此短的时间内压缩和释放的能量在宇宙中是无与伦比的。
就像相对论性重离子对撞机在这种情况下，铅核以极高的光速相互撞击，中子星碰撞会导致某种熔化和重组，组成核的粒子会以有趣的方式混杂和重组。短周期伽马射线暴的一个结果是产生了新的重原子，这些重原子有大量的中子——中子星显然有大量的中子。宇宙中几乎所有的黄金，以及所有的稀土金属，比如铕，很可能是在这些碰撞中诞生的．
去年，两组观察到另一个GRB和收集了更有力的证据支持中子星碰撞假说。天文学家仍然需要解决一些谜题，包括grb的产物如何被纳入新恒星和行星的原材料的问题。但很明显，这些巨大的碰撞是宇宙中最重要的锻造物之一。
脚注：
（1） 在数据稀缺的情况下，科学界的争论最为有趣，因此上个世纪关于GRB的会议细节在今天并没有多大的科学价值，因为它们可能具有历史重要性。一位亲戚在清理办公室时，把这些会议上的大约100页完全过时的文件交给了我。在我最近从弗吉尼亚州搬到俄亥俄州的过程中，我“失去”了他们。对不起，唐！
(2)短周期伽马暴也被称为“短硬暴”，因为它们产生“硬”或高能伽马射线。(Short-hard burst通常缩写为SHBs，我喜欢在脑海中读成“shub”。我责备尼尔·斯蒂芬森.）
马修·弗朗西斯是物理学家、科学作家、演说家、教育家，经常戴着时髦的帽子。他目前正在写一本关于宇宙学的书，书名是工作用的偏僻的道路，黑暗的天空：宇宙之旅．
