伽馬射線暴:宇宙中最劇烈的現(xiàn)象之一

2019-04-06 00:00 發(fā)布

暫無(wú)內(nèi)容  年級(jí) / 2014 0 0

一次伽馬射線暴相當(dāng)于將半徑一億光年內(nèi)的所有恒星全部集中到一起并將它們發(fā)出的光全部聚焦起來(lái),形成一束可怕的“激光”并指向地球。

  伽馬射線暴是宇宙中最劇烈的現(xiàn)象之一,其在一秒鐘時(shí)間內(nèi)釋放出的能量與太陽(yáng)在其整個(gè)100億年生命周期內(nèi)所釋放出的能量總和相當(dāng)。

  伽馬射線暴所釋放的能量是以電磁波束流形式定向發(fā)出的,這就意味著即便遠(yuǎn)隔數(shù)十億光年,從地球上也依然能夠看到非常明亮的束流信號(hào)。

  到目前為止,我們所觀測(cè)到的全部伽馬射線暴都產(chǎn)生于非常遙遠(yuǎn)的星系,但也存在著這樣的可能性,那就是同樣的現(xiàn)象也有可能在距離我們更近的地方發(fā)生——如果果真如此,那么我們地球上的生命將會(huì)瞬間被毀滅,沒(méi)有任何預(yù)警可言。

  地球是生命的家園,除了有水和合適的大氣成分之外,地球磁場(chǎng)和大氣中臭氧層提供的保護(hù)作用都讓我們絕緣于宇宙空間的險(xiǎn)惡環(huán)境。然而,一旦有來(lái)自外界強(qiáng)大得多的爆發(fā)現(xiàn)象出現(xiàn),那么地球上的我們幸存下來(lái)的機(jī)會(huì)將會(huì)十分渺茫。

  伽馬射線暴(GRBs)是一類強(qiáng)烈伽馬射線束流,其可以沿著對(duì)稱的兩個(gè)方向傳播,形成持續(xù)或瞬時(shí)的伽馬射線暴現(xiàn)象,它們是宇宙中最為狂暴的死亡留下的遺產(chǎn)。

  持續(xù)性的伽馬射線暴可以維持大約1分鐘時(shí)間,科學(xué)家們認(rèn)為它們是由超新星爆發(fā)所形成的,那就是大質(zhì)量恒星的核心塌縮并形成黑洞的過(guò)程。而瞬時(shí)伽馬射線暴持續(xù)時(shí)間僅有數(shù)秒,一般是由雙星系統(tǒng)中兩個(gè)中子星合并事件所導(dǎo)致的結(jié)果。

  在數(shù)百萬(wàn)年的時(shí)間內(nèi),這樣的雙星系統(tǒng)中的兩個(gè)成員星相互之間的軌道動(dòng)能通過(guò)釋放引力波而不斷衰減并相互靠近。而一旦兩者之間的距離縮小到一定的值,它們就會(huì)無(wú)法避免地發(fā)生相撞并合并形成一個(gè)黑洞。

  臭氧是由三個(gè)氧原子組成的化學(xué)分子,它們?cè)诘孛娓浇鼘?duì)流層底部存在時(shí)是對(duì)人體健康有害的,被視作污染成分之一。但在平流層高度上,它是抵擋太陽(yáng)紫外線的防線,是生命的保護(hù)傘。

  伽馬射線也是電磁波,但是其波長(zhǎng)短得多,因此其攜帶的能量要比我們?nèi)粘=佑|的可見(jiàn)光強(qiáng)大的多。一個(gè)單個(gè)的伽馬射線光子,其攜帶的能量要比100萬(wàn)個(gè)可見(jiàn)光光子的能量還要高,可以直接打斷我們體內(nèi)的DNA雙鏈。

  在地球上,我們不會(huì)受到嚴(yán)重的伽馬射線輻射傷害,因?yàn)槲覀冇泻窈竦牡厍虼髿鈱雍统粞鯇颖Wo(hù)。但一旦發(fā)生伽馬射線暴,那么情況將會(huì)嚴(yán)重得多。

  一次伽馬射線暴相當(dāng)于將半徑一億光年內(nèi)的所有恒星全部集中到一起并將它們發(fā)出的光全部聚焦起來(lái),形成一束可怕的“激光”并指向地球。因此可以想見(jiàn),即便聽(tīng)上去相當(dāng)遙遠(yuǎn)的距離上,如果出現(xiàn)一次伽馬射線暴,那也將輕易終結(jié)地球上的全部生命,毫無(wú)疑問(wèn)也包括我們?nèi)祟愒趦?nèi)。

  如果伽馬射線暴發(fā)生在數(shù)千光年之外,那么當(dāng)這道致命束流抵達(dá)地球附近時(shí),其束流寬度將有大約100光年寬度,它將像強(qiáng)大的海嘯摧垮海岸邊脆弱的小漁村一樣徹底摧毀太陽(yáng)系。這樣的時(shí)候,即便有臭氧層保護(hù)也將完全無(wú)濟(jì)于事。

  的確,臭氧層可以保護(hù)我們,但是它主要的作用是抵擋來(lái)自太陽(yáng)的紫外線輻射,一次強(qiáng)大的伽馬射線暴將會(huì)徹底沖垮這道防線,從而讓我們暴露于致命的太陽(yáng)輻射之中。

  臭氧層在自然界中的恢復(fù)過(guò)程將需要數(shù)年的時(shí)間,但這么長(zhǎng)的時(shí)間已經(jīng)足夠太陽(yáng)輻射將地球徹底“消毒”一遍,將地球變成一個(gè)不毛之地了。

  由于伽馬射線是以光速傳播的,在它襲擊我們之前,我們幾乎是沒(méi)有辦法得到什么預(yù)警時(shí)間的。而當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)臨近時(shí),一切都已經(jīng)太晚了,地球上最復(fù)雜的生命將注定滅亡。

  科學(xué)家們認(rèn)為,地球上在大約4.5億年前出現(xiàn)的奧陶紀(jì)大滅絕事件很有可能就與一次伽馬射線暴有關(guān),當(dāng)時(shí)這場(chǎng)災(zāi)難造成了海洋中大約85%的生命被抹掉。當(dāng)然,這一理論要想被證明也是非常困難的。

  不過(guò)也不要就此變得過(guò)于擔(dān)心,因?yàn)榘l(fā)生這類事件的幾率是很低的。在我們銀河系這樣的星系中,每大約100萬(wàn)年會(huì)發(fā)生一次伽馬射線暴事件,如果要想對(duì)我們產(chǎn)生影響,那么它的束流必須正好指向我們。因此,我們會(huì)死于伽馬射線暴之手嗎?或許并不會(huì)。