黑洞是宇宙中最危險的天體,它像幽靈一樣吞噬著周圍所有物質(zhì),大質(zhì)量恒星晚年坍縮時造就了黑洞,與此同時還會發(fā)生一種極度危險的事件:伽馬射線暴。
它是自大爆炸以來,宇宙中最明亮的電磁波,也是最極端的能量爆發(fā)事件。
10月9日,一束異常明亮且持久的高能輻射脈沖掃過了太陽系,經(jīng)過天文學(xué)家研判,這是一次發(fā)生在宇宙深處的伽馬射線暴,與以往不同的是,此次發(fā)現(xiàn)伽馬射線暴是有史以來最強的一次爆發(fā)事件。
在到達太陽系的瞬間,這波X射線和伽馬射線就觸發(fā)了美國宇航局費米伽馬射線太空望遠鏡,Wind航天器和尼爾.蓋雷爾斯威夫特天文臺以及中國慧眼衛(wèi)星,隨后世界各地的望遠鏡紛紛瞄準了事發(fā)地,試圖對此次爆發(fā)事件進行更詳細的觀測。
此次事件被編號為GRB 221009A,斯威夫特的X射線望遠鏡在GRB 221009A首次被發(fā)現(xiàn)后一小時再次捕獲了它的余暉,圖像顯示了GRB 221009A如何在10小時內(nèi)逐漸平息。
費米大面積望遠鏡也為天文學(xué)家提供了數(shù)據(jù),依靠這些數(shù)據(jù)構(gòu)建的序列揭示了以GRB 221009A中心的伽馬射線下的天空,此時每幀顯示的能量都是大于1億電子伏特的伽馬射線,顏色越亮的能量越強。
GRB2221009A起源于天箭座方向,信號發(fā)源地距離地球約19億光年,天文學(xué)家一致認為,這一事件代表著一顆黑洞的誕生。
在遙遠的19億光年外,一顆大質(zhì)量恒星因核燃料耗盡而崩潰,它在自身的引力中坍縮,與此同時黑洞在恒星的心臟部位誕生,這顆新生的黑洞用光速行進的強大粒子射流發(fā)出第一聲啼哭,噴流穿透恒星,在兩極形成了X射線和伽馬射線。
伽馬射線實際上是一種帶有能量的電磁波,本質(zhì)和可見光一樣,都是電磁波譜的一部分。電磁波從長波到短波依次為無線電、微波、紅外線、可見光、紫外線和X射線,最后是伽馬射線。太陽發(fā)出的紫外線已經(jīng)可以殺死細菌,X射線足以對人體產(chǎn)生危害。
所以波長越短,其所含的能量就越高,伽馬射線則是最極端的短波。
伽馬射線的光子具有強大的能量,它一個光子所具備的能量相當于一百萬個可見光子,并且穿透力還極強,當一顆大質(zhì)量恒星死亡或是兩顆致密天體合并時,將會產(chǎn)生大量伽馬射線,發(fā)生伽馬射線暴。
它們持續(xù)的時間很短,一般在0.1秒到1000秒左右。但釋放的能量卻相當于太陽百億年的能量總和。比如1997年12月14日,在地球120億光年外發(fā)生了伽馬射線暴,短短50秒的時間釋放了整個銀河系200年的總輻射量,在它附近的幾百千米范圍內(nèi),再現(xiàn)了宇宙大爆炸后千分之秒內(nèi)的高溫。
人類發(fā)現(xiàn)的伽馬射線暴大都距離地球較遠,從幾十億光年到幾百億光年不等。當光子到達太陽系時,已經(jīng)衰變的對人類沒有什么威脅了,但假如在太陽系附近發(fā)生了一次伽馬射線暴,人類將面臨怎樣的結(jié)局?
在整個地球歷史中,共發(fā)生過5次生物大滅絕事件,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)奧陶紀生物大滅絕的源頭很可能來自于宇宙中的一次伽馬射線暴。
奧陶紀是古生代的第二個紀,分為早期中期和晚期,滅絕事件發(fā)生晚期,距今大約4.4億年。當時整個地球85%的生物都遭遇了滅頂之災(zāi),在五次生物大滅絕中位列第二,2005年,NASA和堪薩斯大學(xué)的科學(xué)家指出,當時的奧陶紀可能遭遇了6000光年外伽馬射線暴的襲擊。
6000光年對人類來說似乎是遙不可及的距離,但在宇宙的尺度下卻并不遙遠,強大的伽馬射線暴正中地球,從而使地球的臭氧層在瞬間消失,此時地球的大氣層在伽馬射線暴的能量下已經(jīng)起不到任何保護的作用,宇宙的高能射線轟擊了海洋中的大量生物。
生物鏈環(huán)環(huán)相扣,海洋生物的滅絕導(dǎo)致整個生態(tài)圈以及食物鏈都處于崩潰狀態(tài),伽馬射線暴還在解離臭氧層時形成了大量有害氣體,這些氣體彌漫在太空中,阻擋了太陽光到達地表,導(dǎo)致全球范圍內(nèi)溫度驟降。
隨后有害氣體逐漸下沉,再次對地面生物進行毒害,最后導(dǎo)致全球大約85%的物種在此次事件中滅絕。
這也是伽馬射線暴在科學(xué)界備受關(guān)注的原因:它與地球生物的存亡有著密切的聯(lián)系。并且從過往的事件來看,伽馬射線暴還有定期發(fā)生的規(guī)律,這對人類來說絕對不是一個好消息,突襲的伽馬射線暴很可能將人類的文明毀于一旦。
而人類假如沒有星際航行的能力,就只能在地球上等待死亡的來臨。