宇宙中最活跃的光闪烁会产生致命的核反应

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伽玛射线爆发是宇宙中最强大的事件之一,当恒星在大规模爆炸中死亡或在……大规模爆炸中合并时被点燃。

当这些剧烈的宇宙爆炸发生时,它们就像宇宙的灯塔一样,释放出宇宙中一些最明亮的光束,以及大量的中微子,这些稀疏的,像幽灵般的粒子滑过整个宇宙几乎未被发现。

显然,您不想受到这些致命的,油炸DNA的能量爆发之一的伤害。但是物理学家曾经认为,只有当您处于爆炸的其中一架喷气机的狭窄路径中时,伽马射线爆发才是危险的。不幸的是,11月29日在arXiv数据库上更新的一项新研究(但尚未经过同行评审)表明,这些喷发对周围都是坏消息,并且可能以比以前认为的广得多的角度发送致命射线。

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宇宙伽玛射线工厂

几十年来,天文学家已经确定了两种天体伽马射线爆发(简称伽马暴):持续时间超过2秒(长达数分钟)的长脉冲和持续时间少于2秒的短伽马射线暴。我们不确定到底是什么导致了GRB在太空中的扩散,但是人们认为,当我们宇宙中最大的恒星在超新星爆炸中死亡而留下中子星或黑洞时,就会产生长的GRB。像这样的灾难性死亡在相对的瞬间释放出令人眼花撩乱的大量能量,瞧!伽马射线暴。

另一方面,短的GRB则认为是由完全不同的机制引起的:两个中子星合并。这些事件并没有它们的超新星表亲那么强大,但是它们在当地造成了严重破坏,产生了伽马射线的闪光。

喷气发动机内

但是,当中子星碰撞时,这是丑陋的事情。每个中子星的重量是地球太阳质量的几倍,但该质量被压缩成一个球形,其范围不比典型城市宽。在两个这样的物体之间发生撞击的时刻,它们以光速的健康分数彼此凶猛地绕行。

接下来,中子星合并成一个更大的中子星,或者在条件合适的情况下,形成一个黑洞,留下一连串的破坏和来自先前灾难的碎片。该物质环坍塌到前中子星的尸体上,形成了所谓的吸积盘。在新形成的黑洞的情况下,该磁盘以每秒高达数个太阳的气体的速率喂食残骸堆中部的怪物。

随着所有的能量和物质围绕着系统旋转并旋入系统的中心,复杂的(并且很少被理解)的电磁力的跳动将物质卷起,并沿旋转轴将这些物质的射流向上和远离磁芯发射。中心物体并进入周围系统。如果这些喷气式飞机突破了,它们就会像巨大的,短暂的探照灯一样驶离碰撞。当那些探照灯恰好指向地球时,我们就会得到一道伽玛射线。

但是这些喷气机相对较窄,只要您看不到GRB正面,就不应该那么危险,对吗?没那么快。

中微子工厂

事实证明,射流以一种混乱而复杂的方式形成并远离中子星合并的位置。气体云相互缠绕并缠结在一起,并且辐射和物质从中心黑洞流出的气流并没有排列整齐有序。

结果是完全破坏性的混乱。

在这项新研究中,一对天体物理学家在碰撞事件之后探索了这些系统的细节。研究人员密切关注着大量气体云团在逃逸的喷气机驱动的踩踏过程中越过自身的行为。

有时,这些气体云会相互碰撞,形成冲击波,这些冲击波可以加速并为其自身的辐射和高能粒子集(称为宇宙射线)提供动力。这些由质子和其他重原子核组成的射线获得足够的能量以加速至接近光速,因此它们可以暂时合并以产生奇特且稀有的粒子组合,例如介子。

介子然后迅速衰变成中微子的阵雨,中微子是微小的微粒,充满了宇宙,但几乎不会与其他物质发生相互作用。而且由于这些中微子是在远离GRB本身的狭窄区域之外产生的,因此即使我们没有完全看到伽马射线,也可以看到它们。

中微子本身表明,在远离射流中心更远的地方,发生了致命的致命核反应。我们尚不知道危险区域的延伸范围,但是比后悔更安全。

因此,总而言之:只是不要靠近碰撞中子星。

IT新视野编译

标签: 伽马射线

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