来自太空的毁灭:伽马射线暴详解

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想象一下,若你可以网络一亿光年之内的每颗恒星的能量。从这些不计其数的星系中汲取能量,要晓得每个都含有数十亿颗恒星。想象一下,你可以行使这种力量,用它来制成宇宙中非常大的超级武器。你可以想象这种破坏力有多大。

事实上,你无需想象。这些是存在的,它们被称为伽马射线暴。那这些宇宙偷袭手是什么呢?若伽马射线暴击中地球会怎样呢?

为理解伽马射线暴,我们先要来打听下伽马射线。伽马射线是种电磁辐射,就像可见光同样是种佩戴能量的波。可见光是电磁波谱的一小片面:这是肉眼可见的片面。在较低的能量,有无线电波、微波和红外线。而处于更高的能量则是紫外线、X射线和伽马射线。

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伽马射线的能量非常之高,一个伽马射线光子的能量要高于100万个可见光子的总和。这种高能使伽马射线成为电离辐射的一种形式,这意味着它们的能量足够高来使原子键断裂,使其具有很高的凶险性。电离辐射会破坏性命所需的这种脆弱的生化布局,这就像9毫米的子弹穿过期钟同样。

走运的是,在地球上,臭氧层能阻隔伽马射线,在它们对我们造成凶险以前就被臭氧层过滤掉了。但若大气层把伽马射线阻隔在太空,那是怎样发现太空中的伽马射线暴的呢?

在冷战期间,美国发射了间谍卫星,它能侦测苏联在太空进行核实验所释放出的伽马射线。他们没有发现任何炸弹,而是观测到来自太空的薄弱爆发,仅连接了几秒。迄今为止,这不妨唯一由间谍卫星得到的重大科学发现,据我们所知是这样的。

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天文学家使用望远镜观测不同类型的光来取得相关发现,而这些间谍卫星给了他们一双新的眼睛。在随后的30年里这一直是个谜,但非常终我们发现了一个伽马射线暴的来源:位于60亿光年以外的一个星系中。若可以从这么远的距离看到伽马射线暴,辣么它的能量肯定极端之高。一秒钟释放出的能量要多于太阳在其全部一百亿年的平生之中将释放出的总能量,这使伽马射线暴成为宇宙中非常刺眼的事件。那它们来自于何处呢?

伽马射线暴伴随着宇宙中非常暴力、非常具灾祸性的毁灭,以及黑洞的降生。有两品种型的伽马射线暴:分为短时间和长时间,每个都有各自的来源。长时间伽马射线暴连接约一分钟,科学家觉得它们是由超新星产生:当大质量恒星的核心坍塌成为黑洞之时。短时间伽马射线暴连接约一秒钟,它们则是在两颗中子星归并时产生:经过数百万年的时间,中子星的轨道通过释放出引力波而降低。一旦距离足够近到接触,它们就会互撞击配备,并形成一个黑洞。

超新星和中子星归并都是同样的后果:产生被来自母恒星遗留下来的磁化气体盘所环抱的黑洞。在这些环境中,气体盘旋转引发磁场,这会产生漏斗形的热放射粒子,以接近光的速度运动。在这个漏斗中的气体产生两束高能伽马射线放射,这就像天体激光枪。所以不同于其余较弱且能量不密集的宇宙爆炸,伽马射线暴的能量很密集,可以在更渺远的地方看到。更多的细节需要大量的数学,这里不再深究。

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宇宙填塞了这种宇宙偷袭手,它们随机地爆发,然后陷入黑暗,而它们一直以来连接击中我们。平衡而言,我们每天发现一个。走运的是,大多数是无害的。迄今我们所发现的所有伽马射线暴都是远在银河系以外,距离很渺远而对我们无害。但若在我们左近出现伽马射线暴将会是灾祸性的,好比数光年之内,它将会彻底烤焦地球的表面,或至少是被击中的那一半。

但即便是更渺远的伽马射线暴仍会毁灭地球上的性命,它不需要干脆暴头杀死我们。若在数千光年之内有一伽马射线暴,当它到达我们这里时将会有一百光年的宽度,这就会像海潮同样席卷全部太阳系。

臭氧层还会来护卫我们,但它只是能较好地应对来自太阳的少量紫外线。伽马射线暴会粉碎臭氧层,让我们暴露在致命的太阳辐射之下。通过自然历程,臭氧需要好几年的时间才气恢复,这样的时间足以让太阳把地球烤成寸草不生,或至少杀死大多数复杂的性命。

事实上,这可能曾经产生过。伽马射线暴不妨其中一个缘故导致4.5亿年前的奥陶纪大灭尽事件(第一次生物大灭尽),这个事件以致85%的海洋生物灭尽,只管这险些不大可能去证明。

来自6000光年外的伽马射线暴可能导致了第一次生物大灭尽事件

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伽马射线暴乃至不妨我们尚未发现外星性命的一个缘故,这些外星性命或许曾经被意外的伽马射线暴毁灭了。据估计由于伽马射线暴,惟有10%的星系可能适宜相似于我们性命的存在。

辣么,伽马射线爆发会毁灭我们吗?

或许不会。在我们这样的星系中,可能每数千年才有一次伽马射线爆发,而惟有那些足够接近且朝向我们的才会造成凶险。但由于伽马射线以光速传播,直到它们到达以前我们不会晓得它们会什么时候击中我们。所以可能曾经有能毁灭我们的伽马射线暴上路了,直到它击中我们以前我们一无所知……

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