伽馬射線暴現象是什么 伽馬射線暴影響有多大


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伽馬射線暴現象是什么 伽馬射線暴影響有多大

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在天文學界,伽馬射線爆發被稱作"伽馬射線暴" 。究竟什么是伽馬射線暴?它來自何方?它為何會產生如此巨大的能量?
"伽馬射線暴是宇宙中一種伽馬射線突然增強的一種現象 。"中國科學院國家天文臺趙永恒研究員說 , 伽馬射線是波長小于0.1納米的電磁波,是比X射線能量還高的一種輻射,伽馬暴的能量非常高 。但是大多數伽馬射線會被地球的大氣層阻擋,觀測必須在地球之外進行 。
冷戰時期,美國發射了一系列的軍事衛星來監測全球的核爆炸試驗,在這些衛星上安裝有伽馬射線探測器,用于監視核爆炸所產生的大量的高能射線 。偵察衛星在1967年發現了來自浩瀚宇宙空間的伽馬射線在短時間內突然增強的現象,人們稱之為"伽馬射線暴" 。
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由于軍事保密等因素,這個發現直到1973年才公布出來 。這是一種讓天文學家感到困惑的現象:一些伽馬射線源會突然出現幾秒鐘 , 然后消失 。這種爆發釋放能量的功率非常高 。一次伽馬射線暴的"亮度"相當于全天所有伽馬射線源"亮度"的總和 。隨后,不斷有高能天文衛星對伽馬射線暴進行監視,差不多每天都能觀測到一兩次的伽馬射線暴 。
伽馬射線暴所釋放的能量甚至可以和宇宙大爆炸相提并論 。伽馬射線暴的持續時間很短,長的一般為幾十秒 , 短的只有十分之幾秒 。而且它的亮度變化也是復雜而且無規律的 。但伽馬射線暴所放出的能量卻十分巨大,在若干秒鐘時間內所放射出的伽馬射線的能量相當于幾百個太陽在其一生(100億年)中所放出的總能量!
在1997年12月14日發生的伽馬射線暴,它距離地球遠達120億光年 , 所釋放的能量比超新星爆發還要大幾百倍,在50秒內所釋放出伽馬射線能量就相當于整個銀河系200年的總輻射能量 。這個伽馬射線暴在一兩秒內,其亮度與除它以外的整個宇宙一樣明亮 。在它附近的幾百千米范圍內 , 再現了宇宙大爆炸后千分之一秒時的高溫高密情形 。
【伽馬射線暴現象是什么 伽馬射線暴影響有多大】然而,1999年1月23日發生的伽馬射線暴比這次更加猛烈 , 它所放出的能量是1997年那次的十倍,這也是人類迄今為止已知的最強大的伽馬射線暴 。關于伽馬射線暴的成因,至今世界上尚無定論 。有人猜測它是兩個中子星或兩個黑洞發生碰撞時產生的;也有人猜想是大質量恒星在死亡時生成黑洞的過程中產生的,但這個過程要比超新星爆發劇烈得多,因而,也有人把它叫做"超超新星" 。
為了探究伽馬射線暴發生的成因,引發了兩位天文學家的大辯論 。
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在20世紀七八十年代,人們普遍相信伽馬射線暴是發生在銀河系內的現象,推測它與中子星表面的物理過程有關 。然而,波蘭裔美國天文學家帕欽斯基卻獨樹一幟 。他在上世紀80年代中期提出伽馬射線暴是位于宇宙學距離上,和類星體一樣遙遠的天體 , 實際上就是說,伽馬射線暴發生在銀河系之外 。然而在那時,人們已天文觀測站經被"伽馬射線暴是發生在銀河系內"的理論統治多年,所以他們對帕欽斯基的觀點往往是付之一笑 。
但是幾年之后 , 情況發生了變化 。1991年,美國的"康普頓伽馬射線天文臺"發射升空,對伽馬射線暴進行了全面系統的監視 。幾年觀測下來,科學家發現伽馬射線暴出現在天空的各個方向上,而這就與星系或類星體的分布很相似,而這與銀河系內天體的分布完全不一樣 。于是,人們開始認真看待帕欽斯基的伽馬射線暴可能是銀河系外的遙遠天體的觀點了 。由此也引發了1995年帕欽斯基與持相反觀點的另一位天文學家拉姆的大辯論 。

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