想象一下,如果你可以收集一億光年之內(nèi)的每顆恒星的能量。從這些成千上萬的星系中汲取能量,要知道每個都含有數(shù)十億顆恒星。想象一下,你可以利用這種力量,用它來制成宇宙中最大的超級武器。你可以想象這種破壞力有多大。 事實上,你無需想象。這些是存在的,它們被稱為伽馬射線暴。那這些宇宙狙擊手是什么呢?如果伽馬射線暴擊中地球會怎樣呢? 為理解伽馬射線暴,我們先要來了解下伽馬射線。伽馬射線是種電磁輻射,就像可見光一樣是種攜帶能量的波??梢姽馐请姶挪ㄗV的一小部分:這是肉眼可見的部分。在較低的能量,有無線電波、微波和紅外線。而處于更高的能量則是紫外線、X射線和伽馬射線。 電磁波譜 伽馬射線的能量非常之高,一個伽馬射線光子的能量要高于100萬個可見光子的總和。這種高能使伽馬射線成為電離輻射的一種形式,這意味著它們的能量足夠高來使原子鍵斷裂,使其具有很高的危險性。電離輻射會破壞生命所需的這種脆弱的生化結(jié)構(gòu),這就像9毫米的子彈穿過時鐘一樣。 幸運的是,在地球上,臭氧層能阻隔伽馬射線,在它們對我們造成傷害之前就被臭氧層過濾掉了。但如果大氣層把伽馬射線阻隔在太空,那是如何發(fā)現(xiàn)太空中的伽馬射線暴的呢? 在冷戰(zhàn)期間,美國發(fā)射了間諜衛(wèi)星,它能偵測蘇聯(lián)在太空進(jìn)行核試驗所釋放出的伽馬射線。他們沒有發(fā)現(xiàn)任何炸彈,而是觀測到來自太空的微弱爆發(fā),僅持續(xù)了幾秒。迄今為止,這可能是唯一由間諜衛(wèi)星得到的重大科學(xué)發(fā)現(xiàn),據(jù)我們所知是這樣的。 天文學(xué)家使用望遠(yuǎn)鏡觀測不同類型的光來取得相關(guān)發(fā)現(xiàn),而這些間諜衛(wèi)星給了他們一雙新的眼睛。在隨后的30年里這一直是個謎,但最終我們發(fā)現(xiàn)了一個伽馬射線暴的來源:位于60億光年之外的一個星系中。如果可以從這么遠(yuǎn)的距離看到伽馬射線暴,那么它的能量肯定極其之高。一秒鐘釋放出的能量要多于太陽在其整個一百億年的一生之中將釋放出的總能量,這使伽馬射線暴成為宇宙中最耀眼的事件。那它們來自于哪里呢? 伽馬射線暴伴隨著宇宙中最暴力、最具災(zāi)難性的毀滅,以及黑洞的誕生。有兩種類型的伽馬射線暴:分為短時間和長時間,每個都有各自的來源。長時間伽馬射線暴持續(xù)約一分鐘,科學(xué)家認(rèn)為它們是由超新星產(chǎn)生:當(dāng)大質(zhì)量恒星的核心坍塌成為黑洞之時。短時間伽馬射線暴持續(xù)約一秒鐘,它們則是在兩顆中子星合并時產(chǎn)生:經(jīng)過數(shù)百萬年的時間,中子星的軌道通過釋放出引力波而降低。一旦距離足夠近到接觸,它們就會互撞擊融合,并形成一個黑洞。 超新星和中子星合并都是同樣的結(jié)果:產(chǎn)生被來自母恒星遺留下來的磁化氣體盤所環(huán)繞的黑洞。在這些環(huán)境中,氣體盤旋轉(zhuǎn)激發(fā)磁場,這會產(chǎn)生漏斗形的熱噴射粒子,以接近光的速度運動。在這個漏斗中的氣體產(chǎn)生兩束高能伽馬射線噴射,這就像天體激光槍。所以不同于其他較弱且能量不集中的宇宙爆炸,伽馬射線暴的能量很集中,可以在更遙遠(yuǎn)的地方看到。更多的細(xì)節(jié)需要大量的數(shù)學(xué),這里不再深究。 宇宙充滿了這種宇宙狙擊手,它們隨機(jī)地爆發(fā),然后陷入黑暗,而它們一直以來持續(xù)擊中我們。平均而言,我們每天發(fā)現(xiàn)一個。幸運的是,大多數(shù)是無害的。迄今我們所發(fā)現(xiàn)的所有伽馬射線暴都是遠(yuǎn)在銀河系之外,距離很遙遠(yuǎn)而對我們無害。但如果在我們附近出現(xiàn)伽馬射線暴將會是災(zāi)難性的,比如數(shù)光年之內(nèi),它將會完全烤焦地球的表面,或至少是被擊中的那一半。 但即便是更遙遠(yuǎn)的伽馬射線暴仍會毀滅地球上的生命,它不需要直接暴頭殺死我們。如果在數(shù)千光年之內(nèi)有一伽馬射線暴,當(dāng)它到達(dá)我們這里時將會有一百光年的寬度,這就會像浪潮一樣席卷整個太陽系。臭氧層還會來保護(hù)我們,但它只是能較好地應(yīng)對來自太陽的少量紫外線。伽馬射線暴會摧毀臭氧層,讓我們暴露在致命的太陽輻射之下。通過自然過程,臭氧需要好幾年的時間才能恢復(fù),這樣的時間足以讓太陽把地球烤成寸草不生,或至少殺死大多數(shù)復(fù)雜的生命。 事實上,這可能已經(jīng)發(fā)生過。伽馬射線暴可能是其中一個原因?qū)е?.5億年前的奧陶紀(jì)大滅絕事件(第一次生物大滅絕),這個事件致使85%的海洋生物滅絕,盡管這幾乎不大可能去證明。 伽馬射線暴甚至可能是我們還未發(fā)現(xiàn)外星生命的一個原因,這些外星生命或許已經(jīng)被意外的伽馬射線暴毀滅了。據(jù)估計由于伽馬射線暴,只有10%的星系可能適宜類似于我們生命的存在。 那么,伽馬射線爆發(fā)會毀滅我們嗎? 或許不會。在我們這樣的星系中,可能每數(shù)千年才有一次伽馬射線爆發(fā),而只有那些足夠接近且朝向我們的才會造成傷害。但由于伽馬射線以光速傳播,直到它們到達(dá)之前我們不會知道它們會什么時候擊中我們。所以可能已經(jīng)有能毀滅我們的伽馬射線暴上路了,直到它擊中我們之前我們一無所知…… |
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