关于伽马射线爆？

伽马射线暴有效杀伤范围有多少光年？~

主要看伽玛射线暴的距离，还有发生的强度和持续时间。
伽玛射线暴又称伽玛暴，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。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，因而具有极大的能量。例如1997年12月14日发生的一次伽玛暴，距地球120亿光年，在爆发后一两秒内，其亮度就与除它以外的整个宇宙一样明亮，它在50秒内释放出的能量相当于银河系200年的总辐射能量，比超新星爆发还要大几百倍。在它附近的几百千米范围内，再现了宇宙大爆炸后千分之一秒时的高温高密情形。而1999年1月23日发生的一次伽玛暴比这还要猛烈十倍。
伽玛射线暴要毁灭一个星球可能性不大，但要在近距离上毁灭一个星球上的生命是轻而易举的。一个伽马射线粒子的能量是普通可见光粒子的10亿倍。伽马射线照射到细胞上，可以让细胞分裂；照射到DNA，可以让DNA粉碎或者改变DNA分子的结构，足够强度或持续时间足够长的伽玛射线暴，足以毁灭地球上的所有生物。大量伽玛射线集中扫过地球，甚至可能让地球大气层几乎完全消失。
从目前科学家的研究看，如果一次中午强度的伽玛射线暴在地球3000光年以内距离发生，地球上的生命将难逃厄运。如果在5000光年左右的距离上发生，地球上的生命很可能可以逃过一劫。如果在6000光年以外发生，对地球的几乎没有影响。超过1万光年，则对地球就完全没有影响了。
当然，如果是极高强度的伽玛射线暴，那就不好说了。
不过根据天文学家的观测，近千年内可能发生伽玛射线暴的恒星，最近的一颗距离地球为7500光年。所以基本上可以放心了。

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0.2%－0.7%。

二○○三年九月，美国有学者对奥陶纪晚期的化石标本进行了研究，他们猜测，在那个时期，一百种以上的水生无脊椎动物在一次伽马射线爆发中从地球上永远地消失了。研究人员表示，伽马射线爆发可能形成酸雨气候，使地球上的生物直接受到酸雨的侵蚀，同时，伽马射线对臭氧层的破坏加大了紫外线的辐射强度，那些浅水域生活的无脊椎动物在紫外线的辐射下数量逐渐减少，直至从地球上灭绝。 伽马射线爆跟类星体一样具有很强的能量。李启斌乐观的讲，如果能够观测和分析出它们的能量来源，说不定可以解决人类的能源危机和以破坏环境为代价的能源开采。
2003年末，美国《科学》杂志评出年度十大科技成就，关于宇宙伽马射线的研究入选其中。这项研究增进了对宇宙伽马射线爆发的理解，证实伽马射线爆发与超新星之间存在联系。

6500万年前，一颗撞向地球的小行星曾导致了恐龙的灭绝。然而据英国《新科学家》杂志2003年披露，来自外太空的杀手远不止小行星一个，最新科学研究显示，早在4亿年前，地球上曾经历过另外一次生物大灭绝，而罪魁祸首就是银河系恒星坍塌后爆发的“伽马射线”！

在天文学界，伽马射线爆发被称作“伽马射线暴”。

究竟什么是伽马射线暴？它来自何方？它为何会产生如此巨大的能量？

“伽马射线暴是宇宙中一种伽马射线突然增强的一种现象。”中国科学院国家天文台赵永恒研究员告诉记者，伽马射线是波长小于0.1纳米的电磁波，是比X射线能量还高的一种辐射，它的能量非常高。但是大多数伽马射线会被地球的大气层阻挡，观测必须在地球之外进行。

冷战时期，美国发射了一系列的军事卫星来监测全球的核爆炸试验，在这些卫星上安装有伽马射线探测器，用于监视核爆炸所产生的大量的高能射线。

侦察卫星在1967年发现了来自浩瀚宇宙空间的伽马射线在短时间内突然增强的现象，人们称之为“伽马射线暴”。由于军事保密等因素，这个发现直到1973年才公布出来。这是一种让天文学家感到困惑的现象：一些伽马射线源会突然出现几秒钟，然后消失。这种爆发释放能量的功率非常高。一次伽马射线暴的“亮度”相当于全天所有伽马射线源“亮度”的总和。随后，不断有高能天文卫星对伽马射线暴进行监视，差不多每天都能观测到一两次的伽马射线暴。

伽马射线暴所释放的能量甚至可以和宇宙大爆炸相提并论。据赵永恒研究员介绍，伽马射线暴的持续时间很短，长的一般为几十秒，短的只有十分之几秒。而且它的亮度变化也是复杂而且无规律的。但伽马射线暴所放出的能量却十分巨大，在若干秒钟时间内所放射出的伽马射线的能量相当于几百个太阳在其一生(100亿年)中所放出的总能量！

在1997年12月14日发生的伽马射线暴，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。这个伽马射线暴在一两秒内，其亮度与除它以外的整个宇宙一样明亮。在它附近的几百千米范围内，再现了宇宙大爆炸后千分之一秒时的高温高密情形。

然而，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。

成因引发大辩论

关于伽马射线暴的成因，至今世界上尚无定论。有人猜测它是两个中子星或两个黑洞发生碰撞时产生的；也有人猜想是大质量恒星在死亡时生成黑洞的过程中产生的，但这个过程要比超新星爆发剧烈得多，因而，也有人把它叫做“超超新星”。

赵永恒研究员介绍说，为了探究伽马射线暴发生的成因，引发了两位天文学家的大辩论。

在20世纪七八十年代，人们普遍相信伽马射线暴是发生在银河系内的现象，推测它与中子星表面的物理过程有关。然而，波兰裔美国天文学家帕钦斯基却独树一帜。他在上世纪80年代中期提出伽马射线暴是位于宇宙学距离上，和类星体一样遥远的天体，实际上就是说，伽马射线暴发生在银河系之外。然而在那时，人们已经被“伽马射线暴是发生在银河系内”的理论统治多年，所以他们对帕钦斯基的观点往往是付之一笑。

但是几年之后，情况发生了变化。1991年，美国的“康普顿伽马射线天文台”发射升空，对伽马射线暴进行了全面系统的监视。几年观测下来，科学家发现伽马射线暴出现在天空的各个方向上，而这就与星系或类星体的分布很相似，而这与银河系内天体的分布完全不一样。于是，人们开始认真看待帕钦斯基的伽马射线暴可能是银河系外的遥远天体的观点了。由此也引发了1995年帕钦斯基与持相反观点的另一位天文学家拉姆的大辩论。

然而，在十年前的那个时候，世界上并没有办法测定伽马射线暴的距离，因此辩论双方根本

无法说服对方。伽马射

线暴的发生在空间上是随机的，而且持续时间很短，因此无法安排后续的观测。再者，除短暂的伽马射线暴外，没有其他波段上的对应体，因此无法借助其他波段上的已知距离的天体加以验证。这场辩论谁是谁

非也就悬而未决。幸运的是，1997年意大利发射了一颗高能天文卫星，能够快速而精确地测定出伽马射线暴的位置，于是地面上的光学望远镜和射电望远镜就可以对其进行后续观测。天文学家首先成功地发现了1997年2月28日伽马射线暴的光学对应体，这种光学对应体被称之为伽马射线暴的“光学余辉”；接着看到了所对应的星系，这就充分证明了伽马射线暴宇宙学距离上的现象，从而为帕钦斯基和拉姆的大辩论做出了结论。

到目前为止，全世界已经发现了20多个伽马射线暴的“光学余辉”，其中大部分的距离已经确定，它们全部是银河系以外的遥远天体。

赵永恒研究员说，“光学余辉”的发现极大地推动了伽马射线暴的研究工作，使得人们对伽马射线暴的观测波段从伽马射线发展到了光学和射电波段，观测时间从几十秒延长到几个月甚至几年。

超新星再次引发争论

难题一个接着一个。

2003年3月24日，在加拿大魁北克召开的美国天文学会高能天体物理分会会议上，一部分研究人员宣称它们已经发现了一些迄今为止最有力的迹象，表明普通的超新星爆发可能在几周或几个月之内导致剧烈的伽马射线大喷发。这种说法一经提出就在会议上引发了激烈的争议。

其实在2002年的一期英国《自然》杂志上，一个英国研究小组就报告了他们对于伽马射线暴的最新研究成果,称伽马射线暴与超新星有关。研究者研究了2001年12月的一次伽马射线暴的观测数据，欧洲航天局的XMM—牛顿太空望远镜观测到了这次伽马射线暴长达270秒的X射线波段的“余辉”。通过对于X射线的观测，研究者发现了在爆发处镁、硅、硫等元素以亚光速向外逃逸，通常超新星爆发才会造成这种现象。

大多数天体物理学家认为，强劲的伽马射线喷发来自恒星内核坍塌导致的超新星爆炸而形成的黑洞。麻省理工学院的研究人员通过钱德拉X射线望远镜追踪了2002年8月发生的一次时长不超过一天的超新星爆发。在这次持续二十一小时的爆发中，人们观察到大大超过类似情况的X射线。而X射线被广泛看作是由超新星爆发后初步形成的不稳定的中子星发出。大量的观测表明，伽马射线喷发源附近总有超新星爆发而产生的质量很大的物质存在。

反对上述看法的人士认为，这些说法没有排除X射线非正常增加或减少的可能性。而且，超新星爆发与伽马射线喷发之间存在时间间隔的原因仍然不明。

无论如何，人类追寻来自浩瀚宇宙的神秘能量———伽马射线暴的势头不会因为一系列的疑惑而减少，相反，科学家会更加努力地去探索。“作为天文学的基础研究，这种探索对人们认识宇宙，观察极端条件下的物理现象并发现新的规律都是很有意义的。”赵永恒研究员说。

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