文 |晚城

编辑 |晚城

每到春节或是节日庆典的时候,总要有人放烟花庆祝,伴随着一声巨响,便会释放出光彩夺目的颜色,让人为之赞叹。

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放眼整个宇宙,同样存在着烟花,但是没有如今人们所见烟花那么复杂的样式,不过会更加的壮观,因为那伴随着的,往往是一颗恒星的爆炸,或者是毁灭。

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在这些剧烈的爆炸现象中,有一种十分剧烈的爆炸,是宇宙中最为剧烈爆炸现象,名为伽马射线暴

这种爆炸会释放出巨大的能量,短则持续数毫秒,长则持续几个小时,不同的伽马射线爆释放出的能量是有所不同的。

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有些伽马射线暴释放出的能量,足以超过太阳一生中所释放的能量总和,然而这可能还是比较小的。

有些甚至可以超过几百个太阳释放能量的总和,这些能量都是在短短几秒之内释放出的。

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并在爆发后,还会释放出巨大的光亮度,在有发现记载的爆炸中,在2013年时发生的一次伽马射线爆,其亮度之大,甚至凭借双筒望远镜便可以在地球上广观测到。

这样的爆炸会让周边的生命荡然无存,根据一些机构的评估,这些伽马射线爆还会清除大约90%的星系空间。

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但是因为这些伽马射线爆距离地球非常的遥远,有些是在120亿光年外,有些是在24亿光年外,因此其对我们的日常生活几乎不会有什么影响,或者是影响非常有限。

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伽马射线暴的来源有两种可能,一种是超大质量恒星的超新星爆发,另一种是两个高密度天体如黑洞或中子星的碰撞与合并,这两种极端的事件都会释放出巨大的能量。

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但是,因为距离遥远,发生次数不多,地球遇到可能性便非常小的,但这并不能排除其会给地球带来影响。

有科学家提出,在距今大约4.45亿年之前,地球上曾经发生了一次灭绝事件,很可能与一次伽马射线暴有关。

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根据推测,那次的伽马射线暴直接破坏了臭氧层,并且产生了大量的氮氧化合物,以及气溶胶,虽然没有直接杀死生物,但是因此引起了各种各样的连锁反应。

臭氧层具有防止紫外线辐射的功能,被破坏之后,地球上的生物生存遭受到威胁,因而开始了一系列的连锁反应。

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伽马射线暴的理论模型多种多样,包括塌缩星、中子星合并等假说。

其中,塌缩星理论认为,当一颗质量极大的恒星耗尽其核燃料后,其核心会塌缩成密度极高的天体,即塌缩星,并在这一过程中释放出巨大能量。

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另一方面,中子星合并则涉及到两颗致密的中子星相互碰撞,产生的极端条件同样能引发伽马射线暴。

这两种理论之所以被认为是解释伽马射线暴的最佳候选,是因为它们都能合理地解释伽马射线暴所表现出的高强度和高能量特征。

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同时,因为各种原因,这也给我们捕获这种伽马射线爆带来了很多的困难,想要对其进行捕获,必然先要弄清其背后的原理。

不知何种原因,这些伽马射线会突然继续增强,然后又开始衰弱,时间长短不一。

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随后进入一段逐渐减弱的余辉期,但其释放出的辐射主要集中在0.1至100mev段,这些辐射强度的变化可以为我们提供关于伽马暴源性质的重要线索。

但是,关于这些伽马射线为什么会最近突然增强,则是没有一个统一的说,成了无数人研究的课题和领域。

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只能基本确定,一些恒星,类似太阳的恒星,或者比太阳的更大的恒星,会发生“爆发”,这是伽马爆的关键因素之一。

然而,想要捕获伽马暴,并不是一件十分容易的事情,其被发现于1967年,能够对其进行的研究十分有限。

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我国的中国科学院高能物理研究所,在2022年,曾经使用观测站“拉索”、“高能爆发探索者”、“慧眼”卫星,这几个装置,进行天地联合观察。

发现了迄今为止最亮的伽马射线爆,为以前最亮伽马射线爆的50倍。

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编号为GRB 221009A,这一成就不仅为人类进一步探索和理解宇宙极端现象提供了宝贵的资料,而且为我国空间科学和天文基础研究作出了重要贡献。

GRB 221009A除了是最亮的外,还打破了诸多纪录,如伽马射线暴中光子最高能量

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余辉的发现和研究对于理解伽马暴的本质至关重要。通过对余辉的持续观测,科学家能够逐步拼凑出伽马暴的完整图像。

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然而,余辉起始过程的观测一直是个挑战,因为它要求仪器能够在短时间内准确捕捉到辐射的变化。

同时,观察到这次伽马射线暴的还有诸多全球各地的科学家,但是得益于极目-C的高精度数据,以及避免数据饱和、丢失等,观察到了其中的能量分布和亮度变化等诸多细节。

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通过分析这些数据,还发现了GRB 221009A为什么如此亮,因为其喷流的张角非常小,只有0.8度。

这个是大约发生在20亿年之前,一个质量为太阳20倍的恒星,在核聚变的燃料使用完之后,开始发生坍缩,并且引发了剧烈爆炸,出现了一个巨大火球,并发出了伽马射线爆。

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并且在伽马射线暴爆发的10分钟内,在某个时间段突然开始衰弱,这表示这是一个内亮外暗的明亮核心。

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光变折断现象的发现,则为科学家揭示了伽马暴喷流边缘的直接证据。

这种现象的出现,通常意味着观测者恰好位于喷流最明亮的核心区域,这也解释了为何某些伽马暴事件会异常明亮且罕见。

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通过对光变折断的细致研究,科学家得以推断出喷流的大小和产生条件。

尽管“拉索”的观测成果已经取得了重要的突破,但关于余辉亮度上升阶段的极速增强现象仍然存在未解之谜。

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这一现象超出了传统理论模型的预期,引发了关于伽马射线暴能量注入、光子吸收和粒子加速机制的深入探讨。

未来的人类研究将继续在这一领域深耕,以期解开更多的伽马暴谜题。