伽馬射線暴
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中文名： 伽瑪射線暴 外文名： Gamma Ray Burst 縮寫： G.R.B. 又稱： 伽瑪暴 |
伽瑪射線暴 (Gamma Ray Burst, 縮寫GRB)，又稱伽瑪暴，是來自天空中某一方向的伽瑪射線強度在短時間內突然增強，隨後又迅速減弱的現象，持續時間在0.1-1000秒，輻射主要集中在0.001-100 MeV的能段。伽瑪暴發現於1967年，數十年來，人們對其本質了解得還不很清楚，但基本可以確定是發生在宇宙學尺度上的恆星級天體中的爆發過程。伽瑪暴是目前天文學中最活躍的研究領域之一，曾在1997年和1999年兩度被美國《科學》雜誌評為年度十大科技進展之列。
伽馬射線暴是宇宙中發生的最劇烈的爆炸，理論上是巨大恆星在燃料耗盡時塌縮爆炸或者兩顆鄰近的緻密星體(黑洞或中子星)合併而產生的。伽馬射線暴短至千分之一秒，長則數小時，會在短時間內釋放出巨大能量。如果與太陽相比，它在幾分鐘內釋放的能量相當於萬億年太陽釋放的能量的總和，其發射的單個光子能量通常是典型的太陽單個光子的幾十萬倍。[1]
目錄
基本簡介
物理學家通過計算發現強大的伽瑪射線暴能夠殺死一定範圍的宇宙生命，更致命的是伽瑪射線暴還有定期發生的規律，這對宇宙生命而言是個不利的消息，因為這一情況可以阻止宇宙生命進化成高級物種。最新的評估認為，伽瑪射線暴可能清除了大約90%的星系空間，銀河系內也受到伽瑪射線暴的衝擊，地球生命在未來可能也將面臨類似的命運。伽瑪射線暴來自恆星進入生命末年時的爆發，強大的輻射可破壞DNA，並導致行星失去大氣層。
科學家還發現，伽瑪射線暴在過去5億年左右襲擊過地球，導致大量的生命滅絕，這個解釋或許能夠說明為什麼我們至今仍然沒有找到其他宇宙生命，科學家根據巡天觀測的結果也發現伽瑪射線暴可能讓許多星系毫無生機。地球在過去的歲月中也受到伽瑪射線暴的"洗禮"，但地球生命卻頑強生存下來，這一情況也會宇宙中其他天體上出現，這意味着其他天體上的生命可能具有更頑強的生命力。
在過去的5億年左右，銀河系內伽瑪射線暴事件讓銀河系大部分地區都無法生存，來自耶路撒冷希伯來大學的物理學家Tsvi Piran稱我們發現致命的伽瑪射線暴在銀河系內出現得非常頻繁，
地球周圍也可能出現伽瑪射線暴，但是銀河系中央附近的伽瑪射線暴要更強大一些，位於銀河系邊緣地帶出現伽瑪射線暴的概率會低於50%。從距離上看，距離銀河系中央大約3.2萬光年之外宇宙生命生存下來的概率會更大一些。
從星系的分布特點可以看出，生命適合在大型星系的邊緣生存，這裡的空間環境是最安全的，因此偌大的星系其實只有邊緣附近適合生存，此類空間占星系的10%左右。根據空間望遠鏡的觀測結果，宇宙中伽瑪射線暴幾乎每天都在發生，而且方向是隨機的，如果某個擁有生命的行星不幸處於伽瑪射線暴的釋放路徑上，那麼這顆天體上的生命將遭遇滅頂之災，科學家認為這樣的事件發生概率為1千萬分之一。
產生原因
恆星的誕生和老恆星的死亡是聯繫在一起的。超大質量恆星迅速老化、爆炸，散發出的星際塵埃快速充斥於星雲之中，超大質量爆炸產生的新物質也被噴發進星雲之中，星雲密度變得很大，孕育新的恆星誕生。在充斥着星際塵埃的星系，大量的恆星生死輪迴正在發生着。由於恆星形成於星際塵埃區域，可推測包裹黑暗伽馬射線暴的塵埃團可能是孕育恆星的誕生之地。
關於伽瑪射線暴的成因，有人猜測它是兩個緻密天體如中子星或黑洞的合併產生的，也有觀點認為它是在大質量恆星演化為黑洞的過程中產生的。
1998年發現伽瑪暴GRB 980425與一個超新星SN Ib/Ic 1998bw相關聯。這是一個重要的發現，暗示伽瑪暴的成因可能是大質量恆星的死亡。2002年，一個英國的研究小組研究了由XMM-牛頓衛星對2001年12月的一次伽瑪暴的長達270秒的X射線餘輝的觀測資料，發現了伽瑪暴與超新星有關的證據，發表在2002年的《自然》雜誌上。進一步的研究揭示，普通的超新星爆發有可能在幾周到幾個月之內導致伽瑪射線暴。大質量恆星的死亡會產生伽瑪暴這一觀點已經得到普遍認同。
主要特徵
伽瑪射線暴的持續時間一般在0.1秒到1000秒左右，以2秒為界，大致可以分為長暴和短暴兩類，典型的持續時間分別為30秒和0.3秒。時變的輪廓比較複雜，往往具有多峰的結構。伽瑪射線暴在天空中的分布是各向同性的，但遠距離的伽瑪射線暴明顯少於近距離的，顯示出非均勻各向同性，可以被膨脹宇宙學模型所支持，表明伽瑪射線暴是發生在宇宙學距離上的。
伽瑪射線暴爆發過後會在其它波段觀測到輻射，稱為伽瑪射線暴的餘輝。根據波段不同可分為X射線餘輝、光學餘輝、射電餘輝等。餘輝通常是隨時間而指數式衰減的，X射線餘輝能夠持續幾個星期，光學餘輝和射電餘輝能夠持續幾個月到一年。