所有时间最亮的伽马射线爆炸扰乱了地球的上层大气层

(2023-11-18 09:48:18)

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杂谈

所有时间最亮的伽马射线爆炸扰乱了地球的上层大气层

By Robert Lea

2023/11/18

Black Holes

2022 年探测到的被标榜为“所有时间最亮的”伽马射线暴或 BOAT继续吃惊天文学家，揭示在地球大气层中的严重影响。

显示一股强大的伽马射线爆炸扰乱地球大气层的描画。. (Image credit: ESA/ATG Europe; CC BY-SA 3.0 IGO)

新的研究发现，一个强大的伽马射线爆炸可能已经是自大爆炸以来最强大的宇宙爆炸，当它撞击我们的星球时造成了围绕地球重大干扰。

2022 年 10 月，地球周围的一系列高能探测卫星阵列探测到令人难以置信明亮和持久的伽马射线暴------被标榜为“所有时间最亮的”或 BOAT并正式命名为 GRB 221009A。

据信所有时间最亮的当一颗位于20多亿光年外的大质量恒星爆炸时已经发生，在坍塌成一个黑洞之前创造一颗超新星。当爆炸的辐射击中我们的星球时，所有时间最亮的似乎已经在地球的电离层产生了严重的影响。这层大气层从地球表面向上方延伸约30至600英里（50至1000公里），富含带电粒子，调查这些影响可以揭示是否地球的大规模灭绝可能已经被伽马射线暴造成。

美国国家天体物理研究所的科学家该研究的合著者皮特洛优伯替尼在一份声明中说，“自1960年代以来，我们一直在测量伽马射线暴，这是从来最强的测量”。该研究于11月14日发表在《自然通讯》杂志上。

所有时间最亮的伽马射线暴到底有多亮？

显示像所有时间最亮的这样的伽马射线暴在一个黑洞诞生过程中如何被创造的描画。 (Image credit: ESA/ATG Europe; CC BY-SA 3.0 IGO)

当科学家在 2022 年 10 月探测到所有时间最亮的时，他们发现了它的威力至少是第二最高能量伽马射线暴的 10 倍。

曾是检测所有时间最亮的的团队的一员的西北大学博士生吉利安·拉斯蒂内贾德此前告诉生活科学杂志，“从这种伽马射线暴已经检测到了比大型强子对撞机（LHC）产生的能量更大的光子”，他没有参与这项新研究，拉斯蒂内贾德解释说，虽然大型强子对撞机能产生高达13特拉电子伏特（TeV）或13万亿电子伏特的能量，但GRB 221009A产生了能量至少为18 TeV的光子。

这样，一点不惊奇，在所有时间最亮的射线撞击地球的800秒期间，它们应该已经传递了足够的能量来扰乱电离层几个小时。这项新研究的作者究因了在电离层中绕地球运行的中国地震电磁卫星（CSES）应该已经检测到这种扰动，尽管之前从未检测到伽马射线暴的影响。这种缺乏探测导致了科学家来假设到来自遥远爆炸恒星的伽马射线暴到达地球时它们不再强大到足以可见的动摇电离层的电导率。

然而，所有时间最亮的是不同的，以它对电离层的影响以强烈的电场变化的形式明显的。在靠近地球表面的大气层中，经由在地球表面和电离层之间反弹的无线电信号所有时间最亮的的影响也是可以测量的。

欧洲航天局的太阳物理学家劳拉·海耶斯在声明中说，“值得注意的是这种扰动影响了地球电离层的最低层，刚好位于地球表面上方数十公里处，留下一个与主要太阳耀斑相媲美的印记，本质上，我们能说电离层向下'移动'到更低的高度，我们沿着电离层在无线电波如何反弹中检测到了这一点”。

即便它的光子旅行了20亿年来到达地球所有时间最亮的有一个对电离层的可测量的影响的事实强化一颗在地球附近死亡的大质量恒星对我们星球上的生命将是灾难性的想法。