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伽马射线暴有多亮(伽马射线暴射到黑洞会怎么样)

导语:夜空中最耀眼的光芒,伽马射线暴的爆发,是带着尖刺的魅力吗?

伽马射线爆发是遥远星系中的巨大爆炸,发出大量能量强大的伽马射线,是宇宙中最强大的事件之一。它们的能量特别高,具体爆发原因天文学家还在努力寻找原因。它500万年发生一次,可能发生在我们附近的星系。但它不太可能直接照射到地球。

在所有已知可能会给我们的行星带来伤害的宇宙灾害中,伽马射线暴所带来的影响无疑是最巨大的。作为一种力量惊人的宇宙事件,当伽马射线暴发生时,会有极大数量的伽马射线被释放出来,而这种射线又是人们已知射线种类中最致命的存在。假设有人无意中处于某个正在放射伽马射线的物体附近,那么他会在一瞬间被烧焦。毋庸置疑的是,伽马射线暴会对生物的遗传物质造成长久的影响,甚至在射线暴结束的很长一段时间之后,这种在基因层次上的伤害也依然存在。如果在地球的历史上曾经发生过类似的事件,那么整个地球的生命进化史都将被改写。

好消息是,地球遭遇伽马射线暴实在是一个极小概率事件。那些爆发都发生在距离地球十分遥远的地方,因而地球几乎不可能遭受到它们其中任何一个的攻击。尽管如此,无论这种迷人的事件何时出现,都会牢牢吸引住天文学家们的目光。

何为伽马射线暴

伽马射线暴是发生在遥远星系中的巨大爆炸,散射出的小型天体带有及其强烈的伽马射线。恒星,超新星以及其他宇宙中的星体,把它们的能量以光的各种形式辐射出去,这其中就包括可见光、X射线、伽马射线、无线电波以及中微子。伽马射线暴将它们的能量集中到某个特定的波长上。因此,伽马射线暴是宇宙中最强有力的事件之一,与此同时,产生这种射线的大爆炸在我们看来,会发出及其明亮的光彩。

对伽马射线暴的解析

是什么导致了伽马射线暴?这在很长一段时间内一直是个谜。它们是如此的明亮,以至于人们在一开始认为它们可能发生在非常近的地方。而现在我们知道,这些发生点实际上是非常遥远的,这同时也意味着,它们带有非常高的能量。

天文学家们现在知道,这些大爆炸的诱因往往是一些非常超自然而雄伟的事物。当两个高度磁化的物体,比如说黑洞或者中子星发生碰撞时,它们的各自磁场会互相融合,这就有可能引发一场伽马射线暴。这种天体活动会引发一次巨大的喷射。将高能粒子与光子流集中起来喷离碰撞的中心地带。这样的喷射流会在宇宙中延伸许多光年。我们可以把它们想象成星际迷航中的相位器爆炸,只是这种爆炸要强有力的多,而且几乎能波及到一整个宇宙。

伽马射线暴释放出的能量会被集中在一小段电波频率范围上 ,天文学家们称之为“聚焦”。当一个超大质量恒星发生坍缩时,会引发一场持续时间长的爆炸。而两个黑洞或中子星之间的碰撞,会引发持续时间短的爆炸。非常奇妙的是,持续时间短的爆发可能有更低的准直性,或者说,并不是高度聚焦的。天文科学家们仍然在致力于弄明白为什么会如此。

我们为什么能看到伽马射线暴

准直伽玛射线暴意味着将其大部分的能量集中到狭窄的波束中。倘若地球正好处于收束的射线暴视线内,仪器便能够探测到这次伽玛射线暴。事实上,它也能在可见光波段产生一次明亮的爆发。 一场持续时间长的伽马射线爆(持续时间超过两秒)可以产生并且聚焦的能量,和0.05%的太阳质量瞬间转化成的能量一样多,那无疑是一场巨大的爆炸。

要理解这样接近于无穷的能量并非易事。事实上,当如此大量的能量被直接从跨越半个宇宙的彼岸发射出来时,我们在地球上用裸眼就可以直接看到。幸运的是大多数伽马射线爆不会离我们这么近

伽马射线暴出现的频率是多少

天文学家们平均每天都能探测到一场伽马射线爆。然而,他们所能探测到的射线暴,也只是那些射线放射方向大致在地球附近的一部分。因此,天文学家们可能仅仅只是看到了所有发生在宇宙中的伽马射线暴的冰山一角。

那么问题就来了,伽马射线暴(以及那些引发它们的天体)是如何在宇宙中分布的呢。这很大程度上取决于那些恒星形成的区域的密度 ,以及那些星系的年龄(或者还存在着其他因素)。尽管看起来大部分伽马射线暴都发生在遥远的星系中,它们也有可能出现在相邻的星系里,甚至是我们自己的星系。然而,伽马射线暴出现在银河中的概率实在是微不足道的。

伽马射线暴会对地球生态造成影响吗

据推测,伽马射线暴在银河系或临近星系的概率很小,大约每五百万年才会发生一次。而且射线很有可能不会对地球造成任何影响。只有那些离我们非常近的伽马射线暴才会威胁到我们。

这完全取决于光束。如果一个物体不在光束路径内,那么即使它和伽马射线暴的距离很小,他也不会受到影响。然而,如果它在路径之中,那结果往往是毁灭性的。有证据表明,距我们相对较近的一场发生在大约450,000,000年前的伽马射线暴可能正是一场生物大灭绝的罪魁祸首。然而,这方面的证据仍不充分。

处于光束的路径之中

一场伽马射线暴在附近爆发并且光束直接穿过地球是一个极小概率的事件。不过,如果这种事真的发生了,那它给我们造成伤害的程度将取决于爆发点和我们之间的距离。假设它发生在银河系中但是远离太阳系,事态或许还没有那么严重。如果它爆发在相对较近的位置,那么危害级别将取决于地球与爆发光束的交集程度。

当伽马射线直接射向地球,地球大气层的重要组成部分----臭氧层将会遭到射线破坏。而由那些光子束所引发的化学反应则会导致光化学烟雾的出现。这会进一步损毁保护我们免遭宇宙辐射的屏障。地表的生命将会遭受足以致死的大量辐射。最终的结局就是我们这颗行星上绝大多数物种的灭绝。

幸运的是,统计表明这种事发生的概率是很低的。地球似乎处于这个星系中少有超大质量恒星的区域,同时相邻的高密度物体之间的距离也没有越过安全范围。就算银河系中爆发了一场伽马射线暴,它的射线直接穿过地球的概率也是非常渺小的。

所以说,尽管伽马射线暴作为宇宙中最强大的事件之一,拥有足以毁灭在它行进路线上所有生命的力量,我们也基本上是非常安全的。

天文学家们通过在轨航天器来观测伽马射线暴,比如说费米计划。在银河系中、在遥远的外太空里追踪每一缕宇宙起源时放射出的伽马射线。这些航天器同时扮演着对即将爆发的伽马射线暴的作出相应预警的预警者角色,并且身负着测量它们强度与位置的重任。

作者: John P. Millis, Ph.D

FY: 然也

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