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  • 伽玛射线爆发是什么?它又是如何引起的?

    当听到“伽玛射线”时,你脑海里第一时间浮现的是什么?

    如果你是超级英雄的狂热者,你由伽玛射线就会立马想到无敌浩克。

    伽玛射线爆发是什么?它又是如何引起的?

    伽玛射线的暴露

    浩克,一个众所周知的巨人超级英雄,在意外接触到伽玛射线之后获得了巨大的能量。

    然而,如果你是一个物理学书呆子,那么你就会说伽玛射线依赖于电磁光频谱的极端,也就是我们所知道的最有能量的电磁波。如果你对空间和天体物理学非常专业,那么你一定经常听到“伽玛射线爆发”

    然而我们当中一些人并不了解有关现象,也并不清楚它们具体是什么,那么接下来我们从最基础的部分开始。

    什么是伽玛射线?

    伽玛射线是一种基于原子核的衰变,而被释放的电磁辐射。一个原子含有一个原子核,一个原子核由质子和中子组成。在更多的自然发生的核素中,次原子级粒子的结构是稳定的。

    然而,在同一个原子中,使这些粒子在一起的能量并不强大,因此原子核变得不稳定,为了达到稳定的状态开始失去质子和中子。这一过程伴随着某种辐射的的产生。伽玛射线是伴随这种衰变所产生的辐射之一。

    伽玛射线爆发是什么?它又是如何引起的?

    像其他电磁波一样,伽玛射线包含了大量的微型组的能量,即光子。现在,光子产生大范围的能量。这种包含了最低能量的光子波被称为无线电波,世界上所有的电信系统都多多少少依赖于它。

    电磁频谱与无线电频段

    伽玛射线爆发是什么?它又是如何引起的?

    无线电波是低能量波,而伽玛射线是高能量波。(图源:塔图阿/海洛创意)

    在光谱另一端的伽玛射线有着能量极高的光子,它们的射线有很强的穿透能力,因为它们可以离子化其他原子,所以如果你直接接触它们会很危险。

    这是关于伽玛射线一小部分的背景知识,现在让我们看向具体的问题……

    什么是伽玛射线的爆发?

    就像它的名字表明的那样,伽玛射线的爆发是发生在空间中高能量的爆炸反应。通常缩写为GRB,这是宇宙中最具能量的爆炸,伽玛射线爆炸一次产生的火光可以照亮整个天空一整天。

    最远的伽玛射线的爆发

    伽玛射线爆发是什么?它又是如何引起的?

    一个艺术家的关于伽玛射线爆炸的作品,伽玛射线的爆发在短时间内释放了大量的能量,使它们成为了宇宙中最具能量的物体。(图源:欧洲南方天文台/A.Roquette/维基共享资源网)

    伽玛射线的爆发短则一毫秒,长则几分钟,我们永远无法预测伽玛射线爆发的地点和时间。

    现如今,关于伽玛射线的爆发最值一提的就是它是极具活力的,它的能量极高,以至于在它的对比下,超新星的出现都变的弱了许多。从我们现在谈论的能量总数来看,试想:伽玛射线在10秒内爆发产生的所有能量比太阳在它整个生命周期产生的能量都要高!

    为什么裸眼不能看见伽玛射线的爆发?

    像之前说的,伽玛射线的爆发每条至少发生一次。但是,它们产生如此强大能量的爆炸,每天在天空中至少掠过一次,为什么我们看不见呢?

    我们看不见是因为伽玛射线的爆发是由伽玛射线产生的,它属于我们看不见的电磁光谱中的一部分。事实上,我们是看不完全整个光谱的,除了一小部分我们经常提到的“可见光”。

    这就是为什么我们用裸眼无法伽玛射线的爆发。

    伽玛射线为什么会爆发?

    这里有一些假设来解释为什么伽玛射线会爆发。

    伽玛射线的爆发

    伽玛射线爆发是什么?它又是如何引起的?

    一个艺术家关于伽玛射线爆发的作品。爆炸产生的光线形成极其规则的两条光线,一条较窄的内部喷射流和一条较宽的外部喷射流。(图源:美国航天航空局/雨燕卫星/玛丽•帕特/赫里比克•凯斯和约翰•琼斯/维基共享资源网)

    一个理论反驳了伽玛射线的爆发是由两个中子星(巨大的两颗星的崩塌的核心)相撞产生的。

    伽玛射线爆发最终章

    伽玛射线爆发是什么?它又是如何引起的?

    一个艺术家的关于伽玛射线是如何产生爆炸的作品(图源:美国航天航空局戈达徳太空飞行中心)

    另一个猜想已经得到了许多人的推崇:当超新星中的物质以光速撞向地球表面时,伽玛射线的爆发就产生了。

    雨燕卫星,2004年由美国航天航空局发射的无人驾驶宇宙飞船,为了研究伽玛射线的爆发/黑洞连接,这艘飞船已经沿轨道行走了10多年,自从它进入宇宙起已经记录了1000多次伽玛射线的爆发。

    这里有一些在我们的星系中被标记的伽玛射线的爆发:

    雨燕 1000 地图 4320 位置0

    伽玛射线爆发是什么?它又是如何引起的?

    雨燕1000的位置由整个空中地图导向以至于整个星系(银河)的平面图,穿过了中心。爆炸以年份的不同颜色标记。(图源:美国航空航天局的戈达徳太空飞行中心和二微米巡天计画/ J•卡朋特,T•H贾雷特和R•赫特)

    参考资料

    1.Wikipedia百科全书

    2.天文学名词

    3. sciabc- Pepper

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