宇宙最强者,你猜是谁?

伽马射线暴,是来自天空中某一方向的伽玛射线强度在短时间内突然增强,随后又迅速减弱的现象,持续时间在0.1-1000秒,辐射主要集中在0.1-100 MeV的能段。

物理学家通过计算发现强大的伽玛射线暴能够杀死一定范围的宇宙生命,更致命的是伽玛射线暴还有定期发生的规律,这对宇宙生命而言是个不利的消息,因为这一情况可以阻止宇宙生命进化成高级物种。最新的评估认为,伽玛射线暴可能清除了大约90%的星系空间,银河系内也受到伽玛射线暴的冲击,地球生命在未来可能也将面临类似的命运。伽玛射线暴来自恒星进入生命末年时的爆发,强大的辐射可破坏DNA,并导致行星失去大气层。

宇宙最强者,你猜是谁?

伽玛射线暴在过去5亿年左右袭击过地球,导致大量的生命灭绝,在过去的5亿年左右,银河系内的伽玛射线暴事件让银河系大部分地区都无法生存,来自耶路撒冷希伯来大学的物理学家Tsvi Piran称我们发现致命的伽玛射线暴在银河系内出现得非常频繁,地球周围也可能出现伽玛射线暴,但是银河系中央附近的伽玛射线暴要更强大一些,位于银河系边缘地带出现伽玛射线暴的概率会低于50%。从距离上看,距离银河系中央大约3.2万光年之外宇宙生命生存下来的概率会更大一些。

20世纪60年代,美国发射了船帆座卫星,上面安装有监测伽玛射线的仪器,用于监视苏联和中国进行核试验时产生的大量伽玛射线。

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1967年这颗卫星发现了来自宇宙空间的伽玛射线突然增强,随即又快速减弱的现象,

这种现象是随机发生的,大约每天发生一到两次,强度可以超过全天伽玛射线的总和,并且来源不是在地球上,而是宇宙空间。由于保密的原因,关于伽玛射线暴的首批观测资料直到1973年才发表,并很快得到了苏联Konus卫星的证实。

1991年美国发射了康普顿伽玛射线天文台(CGRO),这颗卫星的八个角上安装了八台同样的仪器BASTE,能够定出伽玛射线暴的方向,精度大约为几度,几年时间里,对3000余个伽玛暴的系统巡天发现,伽玛射线暴在天空中的分布是各向同性的,支持了伽玛射线暴是发生在遥远的宇宙学尺度上的观点,并且引发了帕钦斯基与另一位持相反观点的科学家拉姆的大辩论。

1996年,意大利和荷兰合作发射了BeppoSAX卫星,这颗卫星能够准确地测定伽玛射线暴的方位,定位精度约为50角秒,这就为地面上的望远镜在伽玛暴未消逝之前寻找其光学对应体提供了强有力的支持。在它的帮助下,天文学家们率先发现了1997年2月28日爆发的一个伽玛暴的光学对应体,称为伽玛暴的“光学余辉”,后来又陆陆续续地发现了数个类似的余辉,不仅有可见光波段的,也有射电波段,X射线波段,并且还证认出了伽玛暴的宿主星系,对宿主星系红移的观测证实,伽玛暴远在银河系以外,是宇宙学距离上的天体,余辉的发现使人们能够在伽玛暴发生后数月甚至数年的时间里对其进行持续观测,大大推动了伽玛暴的研究。

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至2015年人们已经观测到了2000多个伽马暴。

关于伽玛射线暴的成因,有人猜测它是两个致密天体如中子星或黑洞的合并产生的,也有观点认为它是在大质量恒星演化为黑洞的过程中产生的。

1998年发现伽玛暴GRB 980425与一个超新星SN Ib/Ic 1998bw相关联。这是一个重要的发现,暗示伽玛暴的成因可能是大质量恒星的死亡。2002年,一个英国的研究小组研究了由XMM-牛顿卫星对2001年12月的一次伽玛暴的长达270秒的X射线余辉的观测资料,发现了伽玛暴与超新星有关的证据,发表在2002年的《自然》杂志上。进一步的研究揭示,普通的超新星爆发有可能在几周到几个月之内导致伽玛射线暴。大质量恒星的死亡会产生伽玛暴这一观点已经得到普遍认同。

广泛的理论认为,第一次物种大灭绝在四亿多年前的奥陶纪,地球曾被伽玛射线爆袭击,天空中会出现两个太阳的现象,70%的大气被破坏,致使海洋生物链基层被破坏,75%的生物从地球上消失。这就是第一次物种大灭绝,使脊椎动物成为了地球上新的霸主。

科学家发现一场神秘的短伽马射线暴产生的高能辐射可能袭击了公元八世纪的地球。如果同样的情形发生在现代,可能造成卫星毁损,甚至破坏地球臭氧层,对地球生物造成毁灭性的影响。

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在2012年,科学家宣布在古树木年轮中检测到高水平的碳14同位素和铍-10含量,而这些古树木形成于公元775年,这项发现暗示了在公元774年或者公元775年发生了宇宙高能辐射袭击地球的事件。当来自宇宙空间的高能辐射与高空大气中的原子发生碰撞后,便形成了碳14和铍-10。

通过研究,科学家们排除了距离太阳系较近的超新星爆发的可能性,这是因为人们并没有记录下天空中出现的异常现象,而且现代天文学没有观测到可能的天体残骸。


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