迄今最大伽马射线爆发不会烤焦地球或让地球爆炸

　　前不久有消息称，美国国家航空航天局(NASA)、阿拉巴马大学汉兹维尔分校(UAH)等多加机构研究人员观察到了迄今最大伽马射线爆发。人们可能会对此紧张不安，担心来自太空的大量伽马射线会让地球爆炸，或把地球烤焦，使地球上的生物走向毁灭。不过，最新研究分析表明，这种担心是不必要的。

　　这次是迄今最大伽马射线爆发

　　去年4月27日，遥远星系中一颗濒死恒星发出了一股明亮的光，成为全世界天文学家关注的焦点——这是一次伽马射线爆发(gamma-ray burst，GRB)，被称为GRB 130427A，也是有记录以来最大的一次爆发，耀斑亮度为有史第二。

　　NASA的费米伽马射线太空望远镜拍到了它发出的伽马射线的最初的波，仅在爆发的前3秒，就出现了“巨大的爆发”。雨燕伽马射线探测器也几乎同时探测到了这一爆发，并迅速向地面观察站传达了它的位置。

　　研究人员称，他们探测到一个耀斑，峰值达到天文学亮度级别的7级，耀斑亮度为迄今伽马射线爆发的第二，即使用双筒望远镜也很容易看到。根据费米大区望远镜(LAT)的探测，伽马射线达到95Gev。但耀斑亮度与高能伽马射线之间的关系，却与理论预期不符。

　　不会烤焦地球

　　由于伽马射线爆发而把地球烤焦的可能性很小。研究人员解释说，去年4月份伽马射线大爆发时，地球确实位于冲击的中心，我们正对着直接冲击。但塌缩的恒星产生的爆炸离我们非常遥远，到达地球时已经变得很微弱。这些爆炸是大爆炸后早期宇宙形成的一部分，这部分区域有大量更轻的元素。而在离地球近的地方，有大量更重的元素会遏制恒星塌缩。

　　费米伽马射线爆发监测仪(GBM)主要研究员迈克尔·布里格斯说：“我们的观察显示，在目前宇宙中，伽马射线爆发并不普遍。”

　　另一位研究员迈克尔·伯吉斯也说：“这些爆炸发生在更年轻的星系，而我们处在目前宇宙中最老的星系。因为当你仰望太空向深处看，就是在沿时间之流向过去看。”所以任何外面的爆发，都来自极其遥远的地方，等它经历了极漫长时间到达地球时，爆炸威力早已所剩无几。

　　相关恒星非常巨大。伽马射线爆发研究负责人罗伯·普利斯说，我们能事先看到大量警兆，“我们能清楚看到它们吹出的风在前进，并能事先知道这些风要去哪儿”。恒星事件产生的伽马射线爆发更像是步枪，而不是散弹猎枪。只要不是离它很近，并且不是直接位于弹道轨迹上，都不会有事。

　　事实上，研究人员同时也在观察一颗离地球更近的名为Eta Carinae的恒星，这颗恒星被称为超超巨星，有可能会塌缩产生伽马射线爆发。“但它对我们的伤害却被定在5级以内。”普利斯说，虽然这些事件在宇宙中经常发生，但在每个星系发生的概率只不过“每百万年一次”。

　　奥陶纪生物大灭绝

　　最近一个新理论提出，伽马射线爆发导致了地球历史上一场大规模的灭绝，即4.5亿年前的奥陶纪大灭绝，比恐龙灭绝那次要严重的多，当时三分之二左右的物种毁于一旦。

　　伽马射线“袭击”地球时，会破坏地球大气层平流层的分子结构，形成新的氮氧化物，使得地球被一层“棕褐色的烟雾”包围，臭氧层也遭到严重破坏。这时，紫外线强度比正常情况要强至少50倍，足以使地表生物丧命。这一时期，大多数生活在地表或接近地表的生物，尤其是海洋浅水生物几乎都灭绝了，而深水生物则幸免于难，这也是“伽马射线说”的有力佐证。伽马射线的第二个影响是，大量氮氧化物使地球大气层温度下降，地表降温，进而导致冰期的来临。在这次生物大灭绝之前，地球上“超乎寻常的温暖”。

　　但也有科学家认为，用伽马射线来解释奥陶纪生物灭绝现象，这种说法还有待于进一步检验。

　　探索爆发原因

　　伽马射线爆发的起源和进化是科学家感兴趣的，其中一个原因是，在大爆炸时有许多类似的事件，理解这些现象会为我们研究宇宙起源提供线索。

　　当一颗恒星塌缩时，其景观看起来就像用咖啡棒搅拌咖啡，搅拌的中心是颗黑洞，除此之外科学家不知道更多的信息。这种搅拌会产生强大的能量流，即伽马射线爆发。伽马射线爆发也是宇宙中最明亮的爆发。

　　科学家认为，伽马射线爆发是在一颗大质量恒星的内核用光了核燃料时引发的，其内核在自身重力下发生塌缩形成一个黑洞，然后黑洞发动了粒子喷射，一路旋转着穿过正在垮塌的恒星，以近乎光速喷入太空。伽马射线是能量最高的光。围绕着黑洞的热物质和喷射范围内的垮塌所产生的内部冲击波，被认为是发出高能(百万电子伏特级)伽马射线的辐射源，这些射线的能量大约是可见光的50万倍。科学家认为，当喷射猛烈撞击它周围的物质时，发出了伽马射线，形成了外部冲击波。

　　挑战现有理论

　　阿拉巴马大学汉兹维尔分校研究人员称，他们探测到伽马射线爆发就像蛋糕外面结了一层冰霜。但用数学模型来检验时，却与费米大太空望远镜(Fermi Large Space Telescope)传感器获取的真实数据不符。

　　“我们以为，这种耀斑的可见光来自内部冲击波，但这次爆发显示，它一定是来自外部冲击波，产生了能量最高的伽马射线。”费米小组成员、马里兰大学的希尔维亚·朱说。

　　对一次伽马射线爆发而言，它是相对较近的，它的光旅行了38亿年到达地球，但这一距离只有通常伽马射线爆发的1/3左右。意大利雨燕小组布雷拉观测台的吉安佩罗·泰利亚弗利说：“但根据雨燕和地面望远镜的详细观察，清晰显示GRB 130427A的性质更像通常距离的爆发，而不是离得这么近。”

　　“我们还未真正弄清楚产生伽马射线的原因。我们以为自己知道，认为这是由于恒星塌缩。”伯吉斯说，他和普利斯开发出了一些模型，用以测算伽马射线波谱，这些波谱有助于深入理解爆炸的起源，他们称之为喷射。“两年来，我们检测到了各种各样的爆发，然后，这次爆发发生了，这对我们的研究来说真是太好了。这些伽马射线暴风，是自大爆炸以后宇宙中发生的最激烈事件。我们正在研究爆发是怎样产生的，这会为我们打开一扇窗，看到它们是从喷射的什么地方产生的。”