簡易宇宙說明書(18)銀河系之旅 伽馬射線暴

“雖然僅僅是一瞬間的閃耀,卻是億萬年以來的積澱,何等可怖的力量。”by 笙歌

歡迎翻開簡易宇宙說明書,從現在開始,我們將走向更加遙遠的地方。

簡易宇宙說明書(18)銀河系之旅 伽馬射線暴

伽馬射線暴

伽馬射線暴(Gamma Ray Burst),是宇宙中發生的最劇烈的爆炸,理論上是巨大恆星在燃料耗盡時塌縮爆炸或者兩顆鄰近的緻密星體(黑洞或中子星)合併而產生的。伽馬射線暴短至千分之一秒,長則數小時,會在短時間內釋放出巨大能量。如果與太陽相比,它在幾分鐘內釋放的能量相當於萬億年太陽光的總和,其發射的單個光子能量通常是典型太陽光的幾十萬倍。

伽馬射線暴是來自天空中某一方向的伽馬射線強度在短時間內突然增強,隨後又迅速減弱的現象,持續時間在0.1-1000秒,輻射主要集中在0.1-100 MeV的能段。伽馬射線暴所釋放的能量是以電磁波束流形式定向發出的,這就意味著即便遠隔數十億光年,從地球上也依然能夠看到非常明亮的束流信號。

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伽馬射線暴

伽馬暴有兩類,短暴(小於2秒)與長暴(大於2秒)。

長暴被普遍認為是“超新星的類似物”,標誌著50至100倍於太陽的恆星的毀滅性爆發。當這樣一顆龐大的恆星爆炸時,它會留下一個黑洞,並將這一信息以伽馬射線的形式掃過宇宙。

短暴更為讓人迷惑。它們的起落時間非常短,不會是超新星,而爆發的能量並不足以構成恆星的爆發。許多研究者認為,它們是由超緻密的中子星(可能也是中子星與黑洞)碰撞產生的。兩種情況都會產生另一個黑洞。

伽馬射線暴的能源機制至今依然遠未解決,這也是伽馬射線暴研究的核心問題。

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伽馬射線暴

到目前為止,我們所觀測到的全部伽馬射線暴都產生於非常遙遠的星系,但也存在著這樣的可能性,那就是同樣的現象也有可能在距離我們更近的地方發生——如果果真如此,那麼我們地球上的生命將會瞬間被毀滅,沒有任何預警可言。

伽馬射線暴是一類強烈伽馬射線束流,其可以沿著對稱的兩個方向傳播,形成持續或瞬時的伽馬射線暴現象,它們是宇宙中最為狂暴的死亡留下的遺產。伽馬射線也是電磁波,但是其波長短得多,因此其攜帶的能量要比我們日常接觸的可見光強大的多。一個單個的伽馬射線光子,其攜帶的能量要比100萬個可見光光子的能量還要高,可以直接打斷我們體內的DNA雙鏈。

一次伽馬射線暴相當於將半徑一億光年內的所有恆星全部集中到一起並將它們發出的光全部聚焦起來,形成一束可怕的“激光”並指向地球。因此可以想見,即便聽上去相當遙遠的距離上,如果出現一次伽馬射線暴,那也將輕易終結地球上的全部生命,毫無疑問也包括我們人類在內。

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伽馬射線暴

科學家們認為,地球上在大約4.5億年前出現的奧陶紀大滅絕事件很有可能就與一次伽馬射線暴有關,當時這場災難造成了海洋中大約85%的生命被抹掉。當然,這一理論要想被證明也是非常困難的。

不過也不要就此變得過於擔心,因為發生這類事件的幾率是很低的。在我們銀河系這樣的星系中,每大約100萬年會發生一次伽馬射線暴事件,如果要想對我們產生影響,那麼它的束流必須正好指向我們。


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