打破多项纪录!我国天地联合观测到迄今最亮伽马射线暴,这一发现有何意义?

短的却只有十分之几秒,而且它的亮度变化也是复杂且无规律的。伽马射线暴所放出的能量十分巨大,在若干秒之内所放射出的能量相当于几百个太阳在其一生(100亿年)中所放出的能量总和。

与过去相比,这些观测数据的亮度是人类观测到的伽马射线亮度的10倍以上,这些数据还打破了观测风暴的伽马射线记录,以检测伽马射线爆炸的宝贵机制。不同寻常。在宇宙中,伽马射线辐射是天文学家观察宇宙中各种辐射的重要基础,这可以帮助天文学家更好地了解宇宙中物质的组成、性质和起源。

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当一颗有太阳150倍的恒星爆炸时,将会产生宇宙中最明亮的光源,在短短几秒钟内就会释放出太阳在十亿年才能释放出的能量。

这一发现的重要性是什么?

伽马射线爆发是一种非常可怕的存在,持续时间很短,释放的能量超过了太阳一生中的总辐射能,这些数据的发现不仅打破了许多监测伽马射线爆发的记录,还揭示了伽马射线爆炸是一种非常重要的研究机制。通过实验,我们可以看到高能爆炸探测器成功地以高精度监测了软伽马射线性质的变化。

伽马射线爆炸是一种快速而强烈的伽马射线爆炸,当能量突然超过伽马射线可以到达的范围时,就会发生伽马射线爆炸,能量以特别快的速度传播到太空中。当身体受到猛烈打击时,就会产生风暴。被称为伽马射线风暴的强电磁。因为高能金属和高能粒子(主要是x射线)之间存在强烈的相互作用(重力),粒子的流动在宇宙中产生大量能量。高能粒子的流动可以形成伽马射线爆炸。

伽马射线爆炸对宇宙和地球环境有什么影响

客观来说,这样的观测,说明在高能天体物理领域,可以开展重大天文现象的发现及研究工作了。

这些观测结果打破了多项伽马射线暴观测的纪录,对于揭示伽马射线暴的爆发机制具有重要价值。

自然界本来就存在的现象,发现是迟早的事。该发现不具有开创性和创新性的意义。

我国天地联合观测到迄今最亮伽马射线暴,下一次伽马射线暴在什么时间

β衰变可分为三种

下一次估计就是两三百年之后了,因为这个射线出现的概率就很小,有的时候我们还观察不到。

不知道这项研究的深远影响凸显了对超高能伽玛暴余辉发射进行进一步研究的必要性。早期对极高能量的GRB的探测发生在宇宙中更远的地方,它们的余辉只能观察到几个小时,而且达不到超过1太电子伏 (TeV)的能量。。伽马射线爆发生时仅持续几秒钟的时间,而且在发生的时间上也毫无规律可寻

剧烈恒星爆炸后产生的伽玛射线暴,威力究竟有多可怕?

这相当于10的39次方吨所释放的能量。这种爆炸会产生高能辐射粒子束,称之为伽玛射线爆发,这被天文学家认为是宇宙中能量之所在。

威力是非常可怕的。伽马射线可以瞬间摧毁掉一颗行星,如果遇到地球的话,也能把地球瞬间摧毁掉,包括地球上的生物。

非常可怕。因为剧烈恒星爆炸后产生的伽玛射线暴非常强烈,甚至能摧毁一个文明,所以威力非常可怕。

它的威力可以影响到附近几万光年的星球,它的辐射伽马射线爆炸的原因传播很大,辐射到附近的星球会对星球的球体以及地球上的土壤,都会变质。

邻近宇宙中超强伽马射线爆炸 挑战现有理论

当伽马射线爆发时,天体表面温度将迅速上升,导致大气或血浆电离加速,从而增加宇宙背景辐射的强度,破坏大气中的电离平衡。第二,伽马射线爆炸产生的大量高能电磁辐射会破坏太空中的电磁环境,影响地球的磁场,即地磁波,辐射能、高能粒子等等。,太阳风暴导致大气温度急剧上升,甚至大量臭氧消失。

研究团队使用HESS(高能立体视野)望远镜观测了目前能量也是持续最长时间的伽马射线暴(GRB)的余辉。令人惊讶的是,观测结果和GRB的现有理论有冲突。

一组科学家对伽马射线暴进行了迄今为止的观察,这是宇宙中最引人注目的爆炸类型。天文学家认为,其中一些爆炸发生在一颗质量是太阳质量的 5 到 10 倍的大质量恒星爆炸,突然变成一个黑洞时。当两个被称为中子星的超致密恒星尸体相撞时,也可能发生伽马射线爆发,通常会形成一个黑洞。方便的是,科学家在 2019 年的几个晚上观察到的伽马射线爆发很可能发生在距离地球约 10 亿光年的地方,距离这些戏剧性相对较近。

她继续说道,“它们是宇宙中的爆炸,并且与一颗快速旋转的大质量恒星坍塌成黑洞有关。释放的引力能量的一部分为超相对论爆炸波的产生提供了能量。它们的发射分为两部分不同的阶段:一个持续数十秒的初始混乱瞬发阶段,然后是一个持久、平滑消退的余辉阶段。”

该伽马暴首次报导是在2019年8月29日,当时费米(Fermi escope)和斯威夫特(Swift escope)太空望远镜探测到了波江座方向的伽马射线爆发。

该被称为GRB 190829A,是至今观测到的最近的GRB之一,距离地球仅10亿光年,而其它GRB通常距离地球约20亿光年。

当HESS望远镜可以看到它时,研究团队立即观察了它的来源。

“我们可以观察几天的余辉和前所未有的伽马射线能量。”泰勒继续说道。

由于这个GRB离我们很近,这使得科学家可以在非常高的能量范围内详细观察余辉的光谱。该团队能够最初爆炸后三天的余辉。

已建立的GRB理论普遍认为X射线发射源于GRB强磁场中相对论电子的同步辐射。然而,即使对于最强大的爆炸,这种机制也不太可能直接产生观察到的超高能伽马射线。

这是由于“燃尽极限”,由源内粒子的加速和冷却平衡决定的。产生非常高能量的伽马射线所需要的能量远远超出燃烧极限的电子。相反,目前的理论表明,同步辐射自身康普顿散射会产生超高能伽马射线,其中快速电子与同步辐射光子碰撞,从而将它们提升到伽马射线能量。

但是现在对GRB 190829A余辉的观测表明,X射线和伽马射线这两种成分同步消退。此外,伽马射线光谱与X射线光谱的明显能相互连接。这对超高能伽马射线发射的同步辐射自身康普顿散射理论提出了严峻挑战。

因此,新的结果有力地表明,这次余辉中的X射线和超高能伽马射线是由相同的机制产生的。

致命的伽马射线?距离超新星多远,我们才是安全的?

伽马射线是致命的辐射,超新星爆发后可能会被抛入两端的深空。长度可以达到数万光年最近,科学家们成功获得了迄今为止最强大的宇宙爆炸之一的观测,它发生在与我们很接近的宇宙空间中。到数百万光年。地球必须距离超新星至少100亿光年才能逃脱大部分伽马射线。

伽马射线是超新星爆炸后可能向两端深空抛出的致命辐射,长度当然,伽马射线暴只是目前宇宙中能够探测到的可达几万光年到几百万光年之远,地球至少要远离超新星一百亿光年以上才可能躲过大多数的伽马射线。

超新星爆发会产生强大的伽马射线暴,但是被伽马射线暴照射的星球上的生命都会因此灭绝,科学家认为只要距离超新星爆发超过20光年,伽马射线暴就不会产生实质性威胁。

奇怪的伽马射线爆发出乎意料,宇宙中引人注目的爆炸类型

据科学家们的推测,地球上的某次生物大灭绝就可能与伽马射线暴有关。距离地球较近的高能伽马射线会改变地球的大气环境。

当伽马射线爆发发生时,我们真的坐在前排。我们可以观察几天的余辉和前所未有的伽马射线能量。美国宇航局的两个太空天文台费米和斯威夫特首先探测到这一,它被称为 GRB190829A,因为它是在 2019 年 8 月 29 日探测到的。 烟花来自波江座的方向,这是一片大片的天空南半球。

这次伽马射线爆发的非凡之处。它发生在高能光子在前往地球的途中与背景光发生碰撞时没有被吸收,就像在宇宙中在这些分析中,研究小组注意到 X 射线和高能伽马射线的模式相匹配——这是科学家们无法预料的,因为他们相信不同的现象会导致两种不同类型的辐射。但到目前为止,科学家们只从地球表面观察到了四次这样的明亮爆炸,所以他们希望新的仪器和额外的观测能让他们更深入地了解伽马射线爆发的细节。更远的距离发生的那样。

伽马射线暴一分钟为什么能射出50亿光年之外的?

而伽马射线却不受电磁场的影响,且伽马射线的穿透力本身就很强,容易聚集成束。形成射线暴的一个重要原因就是大量的高能辐射,在宇宙中显然只有伽马射线才具有这个资格,因为各种高能的恒星级天体活动(相对来说,最常见的就是超新星爆发),都会产生大量的伽马射线。

谁说的?这是不可能的。

电子相信就不用多介绍了,它是构成原子的重要粒子,带有一个单位电荷。原子由带正电的原子核(原子核由带一个单位正电荷的质子和电中性的中子构成)和围绕它的核外电子(负电子)组成。电子质量非常小,原子中99.9%的质量都集中于原子核上。

伽马射线暴是来自天空中某一方向的伽玛射线强度在短时间内突然增强,随后又迅速减弱的现象,持续时间在0.1-1000秒,多在1分钟到几分钟之间。

伽马射线暴是宇宙中发生的最剧烈的爆炸,理论上是巨大恒星在燃料耗尽时塌缩爆炸或者两颗邻近的致密星体(黑洞或中子星)合并而产生的。伽马射线暴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,其发射的单个光子能量通常是典型太阳光的几十万倍。

天文学家在恒星爆炸后发现的伽马射线暴,威力有多大?

是的,伽马射线暴是目前已经探测到的宇宙最强能量暴发。

伽玛射线暴的威力不可估量,它已经超越了一切人类所制造出的武器。可以说,即便是,,在伽玛射线暴庞大的破坏力面前,仍然要相形见绌。我们都知道,宇宙广袤无垠,无可估量,即便是迄今为止人类已经在二十一世纪掌握了许多高新科技;

所幸的是,科学之所以伟大,就是因为它是“无上限”的。可以说,每一次伽马射线暴,它散发出来的能量,都已经远远超出了人类目前的所有“末日武器”。换而言之,有一天它如在我们身边发生的话,那么人类必然会瞬间毁灭。换而言之,人类的历史有多久,科学就能走多远。在人类灭亡之前,科学也会永无休止的发展下去。比如说,上世纪末,NASA的科研人员,在银河系内目睹的“伽玛射线暴”的现象。

伽马射线,就是大质量恒星步入衰老期之后,逐渐坍缩为超新星之后,爆发出来的一种能量。经过二零零一年澳大利亚航天总局采取到的信号波纹分析,伽马射线的波长非常之短,但是频率却非常之高。

因为,伽马射线的规模才尤其庞大。数据显示,伽马射线暴发生的时候,会迸发出比太阳明亮数万倍的光线,可以说,这是一场璀璨,瑰丽的“宇宙烟花”。当然,伽马射线从外观上看起来当然令人心醉;

但是,它的威力也尤其的巨大。伽马射线暴本质上来源于核聚变带来的伽马衰变现象,一颗和足球左右大小的超新星,爆发出来的伽马射线暴,能量就在太阳的数百倍以上。

为什么宇宙中有伽马射线暴?却没有阿尔法射线暴和贝塔射线暴?

表面上看来,α射线、β射线和γ射线都是射线,但本质上是不同的,这三种射线在传播过程中与物质的作用也各不相同。下面先来探讨他们的本质。

α射线、β射线和γ射线,都是由核反应产生的。核反应主要分为核裂变、核聚变、粒子轰击、放射性衰变 ,衰变属于自然反应,而核但伽马射线暴本质上仍是电磁波,其传播速度仍是光速。如果测量到宇宙某一方向上有一分钟时间的伽马射线暴,其距离是50亿光年,那这个伽马射线暴只是是发生在50亿年前,在宇宙中已经传播了50亿年的时间了,只是到现在才传播到地球,并被地球上的科学家观测到。裂变、核聚变和粒子轰击可以人工干预。

放射性元素的原子核会自发的衰变,比如和镭等,原子核的衰变按所释放出的射线可以分为三种方式,即α衰变、β衰变和γ衰变。

(上图为放射性元素238的衰变之旅)

α射线、β射线和γ射线本质上是高速运动的高能粒子流。阿尔法衰变射出的是α粒子,而贝塔衰变射出的是电子,伽马衰变射出的是光子。若以穿透力排名,γ粒子>β粒子>α粒子。

但是,自然界的诸多命题还是没有被我们完全印证。比如说,据目前的科学研究表明,每隔五天左右,天文学家都会在宇宙中发现一个无法用我们已知的科学理论解释的天文现象;下面来简单介绍一下。

α射线是高速运动的α粒子流

α粒子是核反应过程中产生的,它由两个中子和两个质子构成,本质上是氦的同位素氦4的原子核。

α粒子是带两个单位正电的高能粒子,质量很大为氢原子的4倍,速度可达每秒2万公里。正是因为质量大且带电,它在穿过介质后会迅速失去能量,因此穿透力不大,一张薄纸就能将其阻挡。

地球上的氦气主要就是地球上的放射性元素衰变产生的。

β射线是高速运动的电子流

当原子核发生β衰变时,就会释出高能电子,其速度可达光速的99%。不过仅仅一张铝箔就能将其阻挡。

正贝塔衰变:原子核内的一个质子转变为一个中子时,就会向外同时释放一个正电子和一个中微子。

负贝塔衰变:原子核内的一个中子转变为一个质子时,释放的是一个负电子,还会产生一个反中微子。

轨道电子俘获:即原子核从核外电子中俘获一个电子(负电子)的衰变过程,原子核中一个质子吸收电子后将变为中子,这个过程并不会向外辐射电子,但会向外发射一个中微子。

(上图为贝塔衰变的三种反应模式)

在贝塔衰变过程中,正电子若与负电子相遇,就会发生湮灭,并释放出伽马射线。

γ射线是高能电磁波,或者说是光子流。

光子的质量为0,不带电荷,以光速在空间中传播。伽马射线是波长短于0.1纳米的电磁波。当原子核从激发态(高能状态)转变为基态时就会向外辐射出伽马射线。

γ射线有很强的穿透力,需要较厚的铅板才可以将其阻挡,如果是混凝土墙得需要1.5米才能屏蔽它。即使这样,伽马射线也很难穿透大气到达地表。要是没有大气层,陆地上估计也就不会有生命了。

宇宙中的伽马射线主要产生于恒星的核聚变反应。

伽马射线之所以具有如此强的穿透力,是因为光子没有质量、没有电荷,并且光具有波粒二象性,可以很容易的绕开障碍物。虽然所有粒子都具有波粒二象性,光子的波动性显然更强。

伽玛射线暴是来自天空中某一方向的伽玛射线强度在短时间内突然激增的现象,持续时间在0.1-1000秒。伽玛暴是发生在恒星级天体中的一种现象。伽玛暴是宇宙中发生的最剧烈的爆炸。

恒星在生命的末期发生超新星爆发,以及黑洞或者中子星发生合并,都会产生伽马射线暴。伽马射线暴在宇宙中并不经常发生,一发生就是大。

α射线、β射线和γ射线在宇宙中广泛存在,在宇宙射线中就存在这三种射线的踪迹。宇宙射线中89%都是质子(氢原子核),剩下10%是α粒子(氦原子核),β粒子(电子)、γ射线(光子)和中微子等粒子占据了余下的1%。

经过上面的介绍,大家知道,阿尔法粒子和贝塔粒子带有电荷,很容易与其他物质发生相互作用,传播方向也很容易在电磁场的作用下发生偏转。阿尔法粒子和贝塔粒子的穿透力也比较弱,正贝塔粒子还很容易发生湮灭反应,故不能形成射线暴。

(三种射线在磁场作用下的偏转效果示意图)

(上图为超新星爆发过程的艺术照)

综上所述,宇宙中没有α或者β射线暴是合情合理的,只有伽马射线才能穿越数万光年与我们相见。