Chớp gamma

Đối với chớp tia gamma có nguồn gốc trên Trái Đất, xem Lóe tia gamma trên Trái Đất.
Đừng nhầm lẫn với chớp sóng vô tuyến nhanh hoặc chớp tia X.
Minh họa quá trình tiến triển của một sao khối lượng lớn với hoạt động tổng hợp hạt nhân bên trong lõi sao, chuyển đổi các nguyên tố nhẹ thành các nguyên tố nặng hơn. Khi phản ứng tổng hợp hạt nhân không còn tỏa đủ áp suất để chống đỡ lực hấp dẫn của chính ngôi sao, nó nhanh chóng sụp đổ và hình thành lên một lỗ đen. Về mặt lý thuyết, năng lượng giải phóng trong quá trình sụp đổ phát ra dọc theo trục quay của sao tạo thành chớp tia gamma.
Trong thiên văn học, chớp tia gamma, vụ nổ tia gamma hay bùng phát tia gamma (GRB) là những vụ nổ có năng lượng cực lớn được phát hiện xảy ra ở các thiên hà rất xa. Chúng là các sự kiện phát ra bức xạ điện từ sáng nhất được biết đến trong vũ trụ. Chớp diễn ra trong khoảng từ vài mili giây cho đến vài giờ. Sau khi bùng phát các tia gamma xảy ra đầu tiên, "bức xạ muộn" ("afterglow") thường phát ra ở các bước sóng dài hơn (tia X, tử ngoại, ánh sáng khả kiến, hồng ngoại, vi ba và sóng vô tuyến).
Phần lớn các sự kiện GRB quan sát được phát ra trong quá trình một vụ nổ siêu tân tinh hoặc hypernova khi một ngôi sao khối lượng lớn quay nhanh quanh trục sụp đổ dưới ảnh hưởng của trọng lực hình thành lên một sao neutron, sao quark, hoặc lỗ đen. Loại GRB ngắn (chớp xảy ra trong thời gian rất ngắn) dường như lại có nguồn gốc từ một quá trình khác: đó là sự va chạm và sáp nhập của hai sao neutron. Lý do quan sát được một vài chớp xảy ra trước khi phát hiện các chớp tia gamma ngắn có thể chúng hình thành từ sự va chạm trước tiên của lớp vỏ của hai sao neutron do tác động mạnh của lực thủy triều vài giây trước khi hai lõi va chạm mạnh với nhau, khiến cho toàn bộ lớp vỏ của hai sao neutron vỡ vụn hoàn toàn.
Nguồn phát GRB nằm cách xa Trái Đất hàng tỷ năm ánh sáng, hàm ý rằng các vụ nổ tỏa ra năng lượng cực kỳ lớn (một chớp gamma điển hình giải phóng năng lượng trong vài giây bằng tổng năng lượng của Mặt Trời phát ra trong 10 tỷ năm tồn tại của nó) và rất hiếm (chỉ vài chớp trong một thiên hà trong 1 triệu năm). Mọi GRB quan sát được đều có nguồn gốc bên ngoài Ngân Hà, cho dù một lớp hiện tượng khác có liên quan, đó là lóe tia gamma mềm lặp lại (soft gamma repeater flares), được cho phát ra từ các sao từ bên trong Ngân Hà. Có giả thuyết cho rằng nếu một bùng phát tia gamma xảy ra trong Ngân Hà, và hướng thẳng về Trái Đất, nó có thể gây ra một sự kiện tuyệt chủng lớn.
Chớp tia gamma được phát hiện lần đầu tiên vào năm 1967 bởi các vệ tinh quân sự Vela, với mục đích thiết kế nhằm phát hiện các vụ thử nghiệm vũ khí hạt nhân trong bầu khí quyển. Sau phát hiện này, hàng trăm mô hình lý thuyết được đề xuất nhằm giải thích các bùng phát này, như sự va chạm của sao chổi và sao neutron. Có rất ít thông tin để có thể kiểm chứng các mô hình này cho đến khi phát hiện được lần đầu tiên bức xạ quang học và tia X muộn vào năm 1997 và đo được trực tiếp độ dịch chuyển đỏ của các bức xạ nhờ sử dụng phổ thu được, và do vậy cũng đo được khoảng cách và năng lượng phát ra từ nguồn. Những khám phá này, và những nghiên cứu sau đó về các thiên hà và vụ nổ siêu tân tinh đi kèm với các chớp, giúp làm rõ khoảng cách và độ sáng của GRB, chính thức xác nhận chúng bắt nguồn từ những thiên hà xa xôi trong vũ trụ.