几次特别的伽马射线暴
1997年12月14日发生一次伽马射线暴,它距离地球远达120亿光年,所释放的能量比超新星爆发还要大几百倍,在50秒内所释放出伽马射线能量就相当于整个银河系200年的总辐射能量。这次伽马射线暴持续时间在一两秒内,其亮度与除它以外的整个宇宙一样明亮。
1999年1月23日发生的伽马射线暴比这次更加猛烈,它所放出的能量是1997年那次的十倍,这也是人类迄今为止已知的最强大的伽马射线暴。
在2009年4月23日,天文学家曾观测到迄今最遥远的伽马射线暴,它距离地球131亿光年,也是人类观测到的最遥远天体,导致该伽马射线暴发生的强烈爆炸发生在宇宙起源后不到7亿年时。研究小组评估称,黑暗伽马射线暴在宇宙早期阶段所有伽马射线暴中只占0.2%到0.7%,这也说明宇宙起源早期并没有发生非常多的恒星形成现象。
2004年,地球曾遭遇巨型“耀斑”袭击,一次来自宇宙深处的高能伽马射线暴轰击了地球大气。那一次轰击前所未有,其在小于一秒的瞬间发出的能量相当于太阳在50万年内发出的总能量。这一事件发生在2004年12月27日,它来自一类中子星:磁星。这种中子星具有超强的磁场,这次爆发的这颗位于银河系的另一端。发生爆发的磁星编号为SGR
1806-20,它也被称为“软伽马射线复现源”,通常这类天体辐射集中在低能伽马射线波段,但当其磁场发生重置时,便会发生强烈能量爆发。它距离地球达
5万光年,但它巨大的威力使人们在地球上甚至用肉眼都能看见。
2013年11月24日,多国研究人员报告他们利用太空与地面望远镜,观测到截止2013年为止最亮的一个伽马射线暴,这也是人们观测到的最剧烈的一次宇宙爆炸。美国航天局的雨燕太空望远镜、费米伽马射线太空望远镜以及其他地面望远镜,在2013年4月27日观测到在多个方面都打破纪录的伽马射线暴GRB
130427A。它的亮度在地球上拿双筒望远镜都可以看见。根据对余晖的光谱观测还发现,这个伽马射线暴发生在距地球约36亿光年处,这个距离仅为典型伽马射线暴的三分之一远。引发这个伽马射线暴的是一颗巨大恒星的爆炸,该恒星质量是太阳的20到30倍,但体积只有太阳的3到4倍,是一颗非常致密的恒星。
天文学家表示,一颗距离地球大约8000光年,代号为WR 104的巨大恒星,随时都有可能发生超新星爆炸,地球正位于危险的伽玛射线暴(GRB)所经过的路径上,届时产生的大量伽玛射线会达到地球,能够摧毁地球大气层中四分之一的臭氧。
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天文学家格兰特?希尔(Grant Hill)说:“这颗恒星在今后的50万年期间,随时都有可能发生爆发,爆发产生的伽马射线和可见光将会同时到达地球。”恒星WR104最初是由悉尼大学的天文学家彼得?塔海尔(Peter Tuthill)于1998年发现的。
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长期以来,有关恒星WR 104 产生的伽马射线暴是否会达到地球一直存在着争议。希尔博士表示,这主要取决于该恒星自转轴的指向。他说:“如果你把恒星WR104看做轮转焰火,那么就会发现它正面对着你,没有任何倾斜。”这意味着地球正在这颗恒星爆发的路径上。
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美国堪萨斯大学的物理学家艾德里安?米劳特(Adrian Melott)说:“这种类型的伽玛射线暴将会导致地球增加50%的紫外线辐射。首先你将会注意到上层大气中发生10秒的蓝色闪光,此时伤害实际上已经发生了。”
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什么是伽马射线暴?伽玛射线暴(Gamma Ray Burst, 缩写GRB),又称伽玛暴,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。伽玛暴发现于1967年,数十年来,人们对其本质了解得还不很清楚,但基本可以确定是发生在宇宙学尺度上的恒星级天体中的爆发过程。伽玛暴是目前天文学中最活跃的研究领域之一,曾在1997年和1999年两度被美国《科学》杂志评为年度十大科技进展之列。
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伽马射线暴是宇宙中发生的最剧烈的爆炸,理论上是巨大恒星在燃料耗尽时塌缩爆炸或者两颗邻近的致密星体(黑洞或中子星)合并而产生的。伽马射线暴短至千分之一秒,长则数小时,会在短时间内释放出巨大能量。如果与太阳相比,它在几分钟内释放的能量相当于万亿年太阳光的总和,其发射的单个光子能量通常是典型太阳光的几十万倍。
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伽玛暴有两类:短暴(小于2秒)与长暴(大于2秒)。长暴意味着50至100倍于太阳的恒星的毁灭性爆发。当这样一颗庞大的恒星爆炸时,它会留下一个黑洞,并将这一信息以伽玛射线的形式扫过宇宙。内在的物理机制首先由加州大学的物理学家Woosley提出并发展成形,他的“坍缩星”模型被认为是解释长暴的主流理论。
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短暴更为让人迷惑,它们的起落时间非常短,不会是超新星,而爆发的能量并不足以构成恒星的爆发。许多研究者认为,它们是由超致密的中子星(可能也是中子星与黑洞)碰撞产生的。
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有理论认为,第一次物种大灭绝在六亿多年前的奥陶纪,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。
天文学家表示,一颗距离地球大约8000光年,代号为WR 104的巨大恒星,随时都有可能发生超新星爆炸,地球正位于危险的伽玛射线暴(GRB)所经过的路径上,届时产生的大量伽玛射线会达到地球,能够摧毁地球大气层中四分之一的臭氧。
早在2002年,美国就把伽马射线弹列入重点研发的武器。从武器的本质上来说,伽马射线弹属于核武器的一种,属于第四代核武器。其工作原理是令某些放射性元素在极短的时间内迅速衰变,从而释放出大量的伽马射线,但又不引起核裂变或是核聚变。它不会像核炸弹那样造成大量的放射性尘埃,但是所释放的伽马射线的杀伤力比常规炸弹高数千倍。
伽马射线的波长小于0.001纳米,由于这种波长非常短,频率高,因此具有非常大的能量,如果一个小型中子弹的杀伤范围只有两千米,那么同当量的伽马射线弹就会有100公里的杀伤范围。高能量的γ射线对人体的破坏作用相当大,当人体受到γ射线的辐射剂量达到200-600雷姆时,人体造血器官如骨髓将遭到损坏,白血球严重地减少,内出血、头发脱落,在两个月内死亡的概率为0-80%;当辐射剂量为600-1000雷姆时,在两个月内死亡的概率为80-100%;当辐射剂量为1000-1500雷姆时,人体肠胃系统将遭破坏,发生腹泻、发烧、内分泌失调,在两周内死亡概率几乎为100%;当辐射剂量为5000雷姆以上时,可导致中枢神经系统受到破坏,发生痉挛、震颤、失调、嗜眠,在两天内死亡的概率为100%。
因此高能量的伽马射线对人体的破坏作用相当大,射线一旦进入人体内部,就会与人体细胞发生电离作用,电离所产生的离子能侵蚀复杂的有机分子,如蛋白质、核酸和酶等,它们都是构成活细胞组织的主要成份,一旦它们遭到破坏,就会导致人体内的正常化学过程受到干扰,直至细胞死亡。
当然,这个武器最大的优势就是这种新型炸弹介于核武器和常规武器之间,威力巨大,但又能避开国际社会对于核武器的种种限制。而且它爆炸后尽管各种效应不大,也不会使人立刻死去,但能造成放射性沾染,迫使敌人离开。所以它比氢弹、中子弹更高级,更有威慑力。还有就是,这款武器不会产生爆炸效应,不易被测量到,即使在敌方上空爆炸也不易被觉察,因此伽玛射线弹是很难防御的。
所以这款武器几乎是杀人于无形。
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