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01-1000秒，辐射主要集中在01-100 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。

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！

目前，最新一项研究表明，来自星系碰撞产生的伽马射线暴将导致地球生物灭绝，甚至这种伽马射线暴仅持续不足1秒，但对地球生命构成的损害却是致命的。

几秒钟能够产生太阳释放的能量的100多亿年产生的总量。

目前地球处于比较稳定的环境中，太阳系的外部环境是变化的，说不定哪天发生剧变，例如超新星爆炸，释放伽马射线暴。伽马射线暴威力究竟有多可怕？

白天仰望天空，看到的是闪耀光芒的太阳。夜幕降临，仰望星空，出现了多颗星星。视觉感受告诉我们，太阳对地球散发的光芒比任何星球要耀眼，太阳占据了宇宙中地理位置，不意味太阳释放的能量就是最强的。在释放能量上，将太阳和其他天体比较，排不上名次，因为只是普通的恒星。像太阳类似的恒星在银河系都是，像银河系也是这样的情况。宇宙结构一层套一层，人类不知道还有奇异的天体存在，只有观测来发现。“斯威夫特”卫星观测到超新星爆炸，编号为“GRB 190114C”。这次的发现，是ALMA望远镜和VLA射电望远镜共同合作的。

超新星爆炸：一定规模的恒星走到“生命”的尽头，通过超大型爆炸进行了结。而GRB 190114C引起众多关注，超新星爆炸的发生地距地有70亿光年。什么概念？任何人无法对这种距离有感受，该超新星爆炸发生后，产生的光线能传播70亿光年，并且被人类观测到，由此可见能量是多么强大。

专家将GRB 190114C释放的能量与太阳释放的能量对比，前者几秒钟能够产生太阳释放的能量的100多亿年产生的总量，成为了超新星爆发历史上最亮的。天文学上，超新星爆发实质是伽马射线暴的现象，伽马射线暴是辐射能力最强的宇宙射线。

地球生命长期在太空中生活，随着时间推移，宇宙射线对生命影响就相应的越大，宇宙辐射能改变生物体基因，使生物体产生不同疾病。这次爆炸是距地70亿光年外，与地球距离缩小为一百光年，不仅太阳系受到波及，地球生命也会受到波及。

伽马射线暴是宇宙中最明亮的爆炸现象，但多年以来天文学家一直困惑不解的是有一种神秘的黑暗伽马射线暴，无法通过可视光线呈现。在此之前，天文学家认为可能是由于这种伽马射线暴距离太远，无法在视觉波长范围内观测。但目前最新一项研究揭示了其中的奥秘——这种奇特的伽马射线暴被孕育恒星的灰尘团像蚕茧一样包裹起来，阻挡了它们的射线。伽马射线暴通常被认为出现在超大质量旋转恒星崩溃形成黑洞的过程中，期间释放出接近光速的气体喷射流。伽马射线光衰减几个小时或几天后，当其中的气体被周围的物质碰撞和加热，多数伽马射线将在可见光范围内呈现出明亮光线。然而一些伽马射线暴却是黑暗状态，它们在光学望远镜中无法探测到。一些科学家猜测黑暗伽马射线暴源于超大质量恒星，这些恒星结束生命之时正值宇宙非常年轻的阶段，大约130亿年前。由于这是非常遥远的时空跨越，他们认为这些遥远伽马射线暴在可见光内只呈现出较红的光谱范围。目前，最新一项研究显示，黑暗伽马射线暴实际上并不是由于距离遥远而无法观测，它们无法释放光线是由于被灰尘团像蚕茧一样包裹起来，这些灰尘团可能潜在地是恒星孕育诞生地。6月8日，在美国天文学学会会议上美国加利福尼亚州立大学伯克利分校丹尼尔－珀利（Daniel Perley）说：“我们认为我们揭开了黑暗伽马射线暴的神秘面纱。”他和同事们通过加州帕洛马天文台60英寸直径的望远镜发现“雨燕”探测卫星曾观测的29个伽马射线暴中14个处于黑暗状态，并没有可见的射线。他们进一步通过夏威夷凯克天文台的10米望远镜进行观测，结果显示它们并不是完全处于黑暗状态。这14个黑暗伽马射线暴中有3个呈现昏暗的光线，像可见的晚霞，其余的11个伽马射线暴虽然处于黑暗状态，但匹配于所在的星系区域。这说明这些伽马射线暴产生的区域不会超过距离地球129亿光年，在这一区域内可见光只是转变成为更长的波长。珀利说：“多数的黑暗伽马射线暴看上去像是起源于那些非红色星系，暗示着该区域分布着大量的灰尘，而所在的星系却表现得很正常。这说明伽马射线暴出现区域的灰尘团分布很广泛，难以沿着所在星系的角度进行观测。”由于恒星形成于空间的灰尘区域，可推测包裹黑暗伽马射线暴的灰尘团可能是孕育恒星的诞生之地。该研究小组希望通过这项研究能够掌握更多的伽马射线暴所在星系的详细情况，以及进一步理解伽马射线是如何被灰尘所阻挡。加利福尼亚州卡内基天文台的温迪－弗瑞德曼（Wendy Freedman）说：“这是一项非常令人兴奋的研究！”虽然研究小组并未在超远距离宇宙中发现任何黑暗伽马射线暴，但在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，当时宇宙处于早期不超过7亿年。研究小组评估称，类似的黑暗伽马射线暴在早期宇宙阶段所有伽马射线暴中只占02%－07%。