伽玛射线暴
來自遙遠星系的伽馬射線閃爍 / 维基百科,自由的 encyclopedia
伽玛射线暴(英语:Gamma-ray burst,缩写GRB),又称伽玛暴,是来自遥远星系、能量极高的爆炸的光芒。伽玛射线暴是宇宙中自大爆炸以来能量和光度都最高的电磁脉冲事件。[1]爆发可持续十毫秒至数小时。[2][3][4]最初的伽玛射线闪光过后,还会留下时间更长、波长更长的“馀辉”(X光、紫外光、可见光、红外光、微波乃至无线电波)。[5]
当一颗大质量恒星到达生命晚期时,会内爆形成中子星或黑洞,这一爆炸过程称为超新星或超高光度超新星(英语:superluminous supernova)。科学家相信,绝大部分伽玛射线暴都来自于此类爆炸事件。有一部分时间较短的伽玛射线暴很有可能源自于两颗中子星碰撞的事件。[6]
伽玛射线暴的来源星系都在数十亿光年之遥,意味著此类爆炸事件的能量极高(爆炸在几秒钟内所释放的能量就足以超过太阳在其百亿年生命中所释放的能量总和),[7]也极为罕见(每个星系在一百万年内只会出现几次)。[8]人类在历史上所观测到的伽玛射线暴都源于银河系以外,不过有一种类似的称为软伽玛射线重复爆发源的爆发现象,则是来自于银河系内的磁星。科学家推测,假如在银河系内发生伽玛射线暴,而且爆发的辐射对向地球,这将造成生物集群灭绝。[9]
1967年,原本设计用于探测秘密核武器试验的帆船号卫星(英语:Vela (satellite))首次探测到伽玛射线暴。科学家在仔细分析之后,终于在1973年发表此发现。[10]这随即引发了天文学界的轰动,学者们纷纷提出各种理论模型,试图解释这种爆发现象,如彗星互相碰撞或中子星互相碰撞等等。[11]在其后的二十多年间,由于观测数据的匮乏,林林总总的模型,无一脱颖而出。直到1997年,天文学家在探测到伽玛射线暴的同时,也观测到了紧随的X光和可见光馀辉。利用光谱学分析可见光馀辉的红移,就可推算爆发来源的距离和总能量。再结合对星系和超新星的研究后,科学家终于能准确测量伽玛射线暴的确切距离和光度,并且断定此类事件的确源于遥远的星系。