几秒内释放太阳一生的能量神秘的伽马射线暴究竟有多可怕?(太阳爆发毁灭性伽马射线)

游客投稿 未解之谜 2023-08-07 15:26

一次强烈的伽马射线辐射脉冲横扫太阳系,轨道卫星上的伽马射线探测器纷纷响应。天文学家也用强大的望远镜研究了这一事件。

结果显示,这是有观测记录以来最亮的一次伽马射线暴。根据它的发现日期,科学家将其命名为GRE 221009A。有趣的是,研究人员

发现,这种伽马射线中有许多奥秘。例如,爆炸产生的无线电波演化非常缓慢,现有模型无法再现。这意味着也许我们的理论是有偏见的,或者根本就是错误的。γ射线是一种电磁波极短、穿透力强、能量高的射线,是原子衰变时发出的射线之一。20世纪60年代,美国发射了Vela卫星,其中安装了探测伽马射线的仪器,试图监测中国和前苏联的核试验。1967年7月2日,Vela 3号和4号卫星都探测到了伽马射线闪光,但这与核武器的任何已知特征都不一致。

一般来说,核弹产生的伽马射线往往非常短暂和强烈,其爆炸时间不到百万分之一秒。而且会伴随着不稳定的核衰变,辐射会慢慢线性减弱。但这次发现的伽马射线没有强烈的初始闪光,也没有后续辐射的稳定衰减。然而,在光变曲线上,它有两个异常高的峰值。最重要的是,辐射源不是地球,而是遥远的宇宙空。

这是宇宙中最猛烈的爆炸:伽马射线爆发。

它们的持续时间往往很短,只有0.1-1000秒左右,但它们的能量却很吓人。比如1997年12月14日发现了一次伽玛射线暴,距离地球120亿光年,持续时间只有50秒,但其释放的能量相当于整个星系200年的辐射总量。虽然距离首次发现伽马射线暴已经过去了60多年,但人们对它的了解并不多。一般认为伽马射线暴往往源于超大质量恒星的死亡。2002年,英国的一个研究小组利用XMM-Newton卫星探测到的数据发现了伽马射线爆发与超新星有关的证据。

在更长的波长中,研究人员发现了一些"余辉"。也就是说,我们在观测伽马射线暴的时候,会先识别伽马射线,然后是X射线,然后是紫外线,最后是可见光。这是超新星光线随时间变化的典型特征。进一步的研究表明,明亮的伽马射线爆发经常发生在超新星爆炸后的几周或几个月内。

能引起伽马射线暴的不是普通的超新星,而是超级超新星。这种天体只有在沃尔夫-拉叶星消亡时才会诞生。沃尔夫-拉叶星的质量大约是20到30个太阳。当它们死亡时,质量会减少一半左右,从而获得强大的冲击力。由此产生的超新星会坍缩成黑洞,然后喷出物质。当内部喷流猛烈撞击恒星外层物质时,会产生极高的温度,并释放出大量伽马射线,形成伽马射线暴。随着喷流离黑洞越来越远,它遇到的物质密度会越来越小,它发出的辐射能量也会变低,形成我们前面提到的余辉辐射。

除了恒星的死亡,中子星合并时也会发生伽马射线暴,但这种暴的持续时间往往更短,不超过30秒。这次发现的GRB 221009A持续了300秒,很可能源于超新星死亡后黑洞诞生时的叫声。伽玛射线暴虽然持续时间长,但其余辉往往可以在不同的光谱带存在数年。在收集相关数据后,研究人员发现GRB 221009A比有记录以来最亮的伽马射线爆发亮70倍。

导致伽马射线爆发的恒星距离地球约24亿光年,因此即使伽马射线爆发很猛烈,也不会对地球和太阳系产生影响。但如果距离地球不远的恒星发生伽马射线爆发,会对人类产生什么样的影响?伽马射线波长短,频率高,所以能量大。当人体受到200-600雷姆的辐射能量时,可能会导致体内DNA发生变化,最终引发癌症。如果伽马射线暴在地球附近产生,并准确地扫过地球,那么地球上的所有生命都将被毁灭。

一些科学家认为,4亿年前的奥陶纪大灭绝源于一次伽马射线爆发。这导致了地球70%的大气层遭到破坏,导致海洋生物链的丧失,最终75%的生物在这场大灭绝中走向了历史的终结。

但是伽玛射线暴的杀伤半径大约是50光年。目前地球50光年范围内没有危险的超新星。所以,在接下来的几亿年甚至几十亿年里,地球会相对安全。而伽马射线暴通常只出现在恒星的南北极。即使地球周围发生伽马射线暴,地球被击中的概率也很低,我们不用担心。