正文 第39章 γ射線的爆發(1 / 2)

大家對γ射線已經比較熟悉了,它實際上是高能的光子流。γ射線爆發是科學家們在20世紀60年代探測到的又一種壯觀的宇宙景象。它是宇宙線中高能量的γ射線在極短的時間內突發性的大爆發過程,簡稱“γ射線爆”。這種爆發過程可以分為兩個階段:上升階段與衰減階段。爆發上升階段的時間非常短,大約是02秒;然後逐漸減弱,總持續時間也不過幾秒鍾。當發生γ射線爆時,伴隨著巨大能量的釋放,一次γ射線爆發,輻射出來的γ射線總能量相當於1020噸TNT炸藥爆炸時釋放出來的能量,這是一個非常巨大的數字。

最早發現γ射線爆的是美國設置在高空的“維拉”衛星。

在1969年7月到1972年7月的3年中,4顆“維拉”係列衛星一共記錄到16次γ射線爆。這些γ射線大爆發經曆的時間長短不一,最短的隻有幾分之一秒,瞬間便消失了,而有的持續時間比較長,達幾秒至幾十秒。

1973年,科學家們記錄到比較強的一次γ射線爆。這是一次異乎尋常的γ射線大爆發,它每秒鍾向外噴發的能量,相當於太陽每秒鍾輻射能量的1000萬倍,而噴發能量的麵積卻隻有太陽表麵麵積的百萬分之一。這是人類發現γ射線爆以來非常強烈的一次,但還不是最強的。截止到目前,人們觀測到最強的γ射線大爆發發生在1979年的3月5日。分布在太陽係中的9顆人造探測器,同時記錄到了這次發生在大麥哲倫雲的超級γ射線爆,盡管這次爆發的時間僅僅持續了012秒鍾,但釋放出來的能量,比1973年那一次要大10000倍;比太陽3000年中所輻射出來的能量還要多。這一事件在天文學界、物理學界,乃至整個科學界引起了極大的震憾,它吸引了眾多的科學工作者開始關注和研究宇宙線中這一神奇的現象。

隨著探測技術的進步,科學家們每年都會記錄到大量的強弱不等的γ射線爆。美國康普頓γ射線探測器,自1991年進入太空後的5年中,探測到1700多次來源不同的γ射線爆。

這些γ射線爆到底來自何方呢?我們知道,γ射線是高能量的光子流,它以每秒鍾30萬千米的速度在空間傳播。衛星中探測儀器記錄到的γ射線爆的精確度,可以達到百分之幾秒,因此衛星記錄結果是可靠的。依據衛星所在的位置,以及記錄的數據,人們斷定:強輻射的γ射線爆不是來自太陽,而是發生於遙遠的太空。

關於γ射線爆的發源地距離地球究竟有多遠,科學家們有兩種不同的看法。一種觀點認為,γ射線爆來自距離地球比較近的銀河係,通常稱做近處起源;另一種觀點則認為,γ射線爆起源於距離地球足夠遠的宇宙中。兩種看法都有自己的依據,也都能夠解釋一些現象。究竟哪一種觀點更接近於實際情況,還有待於科學家們今後深入的研究。

γ射線爆是怎樣產生的呢?這也是人們感興趣的問題。

通過對1991~1995年探測到的1000多次γ射線爆的記錄數據分析,人們發現,從來沒有在同一個方向上觀察到兩次或兩次以上的γ射線爆。這就是說,不論γ射線爆起源於銀河係內,還是來自銀河係之外更遠的星係,同一個方向上隻能出現一次γ射線爆。按照γ射線爆的這種特點,科學家們提出了一些γ射線爆產生的理論模型。