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近日，我國的慧眼衛星和極目空間望遠鏡精確探測到了迄今最亮的伽馬射線暴，引發關(guan) 注。那究竟什麽(me) 是伽馬射線暴？這種爆發又有多麽(me) 強大的能量和威力呢？

伽馬射線暴示意圖

時間回到20世紀60年代，美國啟動“船帆座計劃”，發射12顆配備X射線探測器、伽馬射線探測器、中子探測器等設備的衛星，探測近地和大氣層內(nei) 的核爆炸。這些衛星於(yu) 1963年至1970年間發射升空。1967年7月，衛星首次發現：伽馬射線波段的信號突然增強又快速減弱，時間並無規律，但強度竟然超過全天伽馬射線的總和。

更重要的是，這個(ge) 現象並非來自地球表麵，而是來自宇宙，被稱為(wei) 伽馬射線暴。此後，“船帆座計劃”連續多次觀測到類似現象，但由於(yu) 伽馬射線暴持續時間短暫且方向很難確定，起初研究進展十分緩慢。

1991年4月，該領域的專(zhuan) 業(ye) 衛星——康普頓伽馬射線天文台發射升空。此後的9年間，它共發現了2700多次伽馬射線暴，且它們(men) 在天空均勻分布，並非集中於(yu) 銀河係。這意味著，伽馬射線暴的起源是在銀河係之外，再次證明了它具有令人難以置信的能量，所以能被遙遠的我們(men) 觀測到。

那麽(me) 伽馬射線暴釋放的能量有多大呢？1999年1月記錄的伽馬射線暴GRB 990123持續了1分鍾多。美國ROTSE-1光學望遠鏡在22秒後發現，它的光學對應體(ti) 從(cong) 18等迅速增亮至9等，增加了約4000倍。之後根據光譜分析推算出，它距離我們(men) 大約90億(yi) 光年。綜合計算顯示，此次伽馬射線暴釋放的能量超過了銀河係所有恒星自公元元年至今的總輻射能量！

後續研究表明，伽馬射線暴持續時間一般從(cong) 0.01秒至1000秒不等，以2秒為(wei) 界，分為(wei) 長暴和短暴。長暴占總發現數量的70%，往往伴隨有明亮的餘(yu) 暉，在可見光、X射線等波段可以發現其對應體(ti) 。天文學家認為(wei) ，長暴經常與(yu) 大質量恒星的“死亡”聯係在一起，起源於(yu) 大質量恒星塌縮成黑洞的過程中。短暴相對較少，近20年來天文學家僅(jin) 定位了數十個(ge) 短暴對應體(ti) ，認為(wei) 其起源於(yu) 兩(liang) 個(ge) 致密天體(ti) （如中子星或黑洞）的合並過程。

2022年10月，有史以來最強的伽馬射線暴GRB 221009A持續了超過300秒，使諸多探測器“失明”，以至於(yu) 天文學家無法直接記錄它的真實強度。諸多望遠鏡的觀測結果顯示，此次伽馬射線暴堪稱“人類文明有史以來記錄到的最劇烈的一次”，比之前記錄的爆發還要亮70倍。我國的慧眼衛星在硬X射線和軟伽馬能段對伽馬射線暴的瞬時輻射和早期餘(yu) 輝進行了國際最高精度的測量。

伽馬射線暴對我們(men) 有多大影響呢？值得慶幸的是，迄今所有觀測到的伽馬射線暴都來自銀河係之外，對地球沒多大影響。如果在銀河係內(nei) 發生一次伽馬射線暴，預計對地球的生態係統將造成毀滅性破壞。

雖然地球大氣層可以有效吸收X射線和伽馬射線，但伽馬射線暴足以引起大氣中的氧氮化學反應，增加的氮氧化物會(hui) 大量消耗臭氧，導致地表的紫外線輻射加強，光化學煙霧彌漫，進而削弱植物的光合作用，還會(hui) 加劇酸雨現象……總之，距離數千光年的伽馬射線暴將在爆發後的數年內(nei) 逐步破壞地球的生態係統。有研究認為(wei) ，距今4.5億(yi) 年前的奧陶紀-誌留紀生物大滅絕很可能就是由伽馬射線暴引起的。（作者：葉楠）

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