伽马射线是什么（宇宙伽马射线暴有多危险）

伽马射线暴是宇宙中最强大的事件之一，它被称为宇宙最剧烈的爆炸，可以制造出最强烈的闪光！它们一般由两颗邻近的致密星体（黑洞或中子星）合并而产生的现象，一项新的研究表明，碰撞中子星产生的伽马射线爆发可能以比先前认为的会以更大的角度释放致命的辐射，毫无疑问，这些宇宙中最强烈的闪光会产生致命的核反应！

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伽马射线暴持续时间有长有短，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。当这些猛烈的宇宙爆炸发生时，它们就像宇宙灯塔一样，释放出宇宙中最明亮的一些光束，以及大量的中微子，这些纤细的、幽灵般的粒子直到现在还没有完全被探测到。

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显然，没有人向要暴露在这些致命的能量爆发范围。但是，物理学家过去认为，只有当你处在来自爆炸的喷射流路径上时，伽马暴才会产生危险。不幸的是，这项新研究表明，伽马射线暴会以比之前想象的更广的角度发射致命的射线，只要处在它们的喷发范围内，那么依然致命。

长短伽马射线暴

在过去的几十年里，天文学家已经确认了两种天体伽马暴(简称grb)：长时间的超过2秒(最多几分钟)和短时间的不到2秒。我们不确定是什么导致了grb在太空中产生，但据认为，当宇宙中较大的恒星在超新星爆炸中消亡，留下中子星或黑洞时，就会产生长时间的grb。像那样的灾难性死亡会在相对的一瞬间释放出大量的能量。超新星是某些恒星在演化接近末期时经历的一种剧烈爆炸。这种爆炸都极其明亮，过程中所突发的电磁辐射经常能够照亮其所在的整个星系，并可能持续几周至几个月才会逐渐衰减。

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另一方面，短时间的grb被认为是来自一个完全不同的碰撞机制：两个中子星的合并。这些事件的威力虽然远不及它们的超新星，但它们在局部造成的破坏足以产生伽马射线。

中子星的碰撞

不过，当中子星相撞时，恶劣情况已然超出我们的想象。每颗中子星的质量都是地球太阳质量的几倍，但这些巨大的质量被压缩成一个不比一般城市宽的球体。当两个这样的物体碰撞时，它们会以正常光速的一小部分激烈地相互环绕。接下来，中子星间的碰撞会合并形成一个更大的中子星，或者，如果条件合适，它们会形成一个黑洞，留下之前大灾难留下的破坏痕迹和残骸。这一物质环随后被引力坍塌到前中子星的尸体上，形成了所谓的吸积盘。在新形成的黑洞中，这个圆盘以每秒几倍太阳的速度为残骸中心的引力怪物提供能量。

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随着所有能量和物质围绕着系统的中心旋转和倾泻，一个复杂的（和理解不到的）电和磁力的强烈交织场使物质爆炸，并沿着中心物体的旋转轴和周围系统向上和远离核心发射射流。如果这些喷气式能量足够突破原本的场，就能发射出去，看起来就像巨大的、短暂的探照灯。当这些探照灯碰巧指向地球时，我们会得到伽马射线的脉冲数据。

早前人们认为这些喷射流相对较窄，只要我们没有正面看到GRB，它应该不会那么危险，事实上，我们错了！结果发现，喷射流以一种混乱而复杂的方式从中子星合并的地方形成并移动。气体云相互缠绕缠绕，从中心黑洞流出的辐射和物质流动也不是整齐有序的，因此它的喷射结果是彻底的、毁灭性的混乱，就算没有处在喷射流的路径上，依然会受到它的影响。

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在这项新的研究中，一对天体物理学家在碰撞事件后探索了这些系统的细节，尤其是爆炸后产生的大量气体云的行为。有时，这些气体云会相互碰撞，形成冲击波，加速并为自己的辐射和高能粒子提供能量，这些粒子被称为宇宙射线。这些射线由质子和其他重原子核组成，只要它们获得足够的能量，可以加速到接近光速的速度，因此它们可以暂时合并，产生奇特而罕见的粒子组合，比如介子。

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然后介子迅速衰减成中微子簇，这些微小的粒子充斥着宇宙，但几乎不与其他物质发生作用。而且因为这些中微子是在从GRB喷射出的狭窄区域之外产生的，所以即使我们没有观测到全部的伽马射线，也能看到它们。

中微子本身就是一个警告信号，它表明一些激烈、致命的核反应正在离喷射流中心更远的地方发生。我们还不知道危险区域到底有多远，总之，不要靠近碰撞的中子星，越远越好，你说呢？