为什么说在宇宙中伽玛辐射对人是最危险的！

伽玛辐射可致命

在所有的核辐射中，伽玛辐射是最危险的，因为它在电磁波谱上的波长最短，穿透力最强，很容易穿过屏蔽物，甚至就连能有效屏蔽其他辐射的亚原子也屏蔽不了它。伽玛辐射作为一种电离辐射，能引起分子变化，当生命体的DNA受到侵袭时，就可能发生癌变。

皮肤是阻止不了伽玛射线的，而细胞的基因物质一旦受到干扰，就可能诱发DNA错位。DNA双螺旋链断裂一般被视为生物学上最严重的伤害，电离辐射致癌和造成遗传病正是由这种伤害引起的。核工作者的身上一般积聚了大剂量伽玛辐射，对核工作者身体的研究发现，伽玛辐射的照射与白血病、肺癌、肝癌、骨癌以及其他顽固性癌症都有关系。除了辐射外，伽玛射线还能导致热烧伤，引起抑制性免疫效应。

在伽玛辐射照射（简称辐照）之后，DNA双螺旋链如果发生断裂，细胞能够修复的受伤的基因物质是有限的。一项新研究指出，大剂量辐照后能修复得很好，而小剂量辐照后反而修复得很慢。这可能意味着人体难以抗衡小剂量而又缓慢的伽玛辐照。

身体受伽玛辐照后有什么反应呢？有人做过测量。在英国，户外的自然伽玛辐照剂量是每小时20～40nSv，每年约为1～2mSv；

美国人平均每人每年接收的伽玛辐照是3.6mSv；一次胸透的辐照剂量只占到自然发生的背景辐照1年剂量的几分之一；做胃镜时照在胃内壁上的荧光辐照剂量最多只有0.05Sv。

快速全身伽玛辐照所造成的症状是：1Sv，造成微小血液变化；2.5Sv，造成恶心、脱发、出血，在许多情况下会造成死亡；高于3Sv，80%以上导致在两个月内死亡；高于4Sv，通常都造成死亡。对于小剂量伽玛辐照接收者来说，例如平均接收19mSv辐射的核工作者，死于癌症（包括白血病）的危险是2%；平均接收100mSv辐射的核工作者，危险增加到10%。相比之下，原子弹爆炸的幸存者是32%。

伽玛射线暴曾经引发地球生命大灭绝

天文学家指出，银河系中心一旦发生典型的伽玛射线暴，其辐射就会强烈影响地球的臭氧层。美国科学家利用电脑模型计算出，如果在距离地球6000光年的地方发生一次伽玛射线暴，地球大气中的臭氧层就会减少35％，生命将像受到3倍正常紫外线照射那样极度疲惫。伽玛射线还能使地球上层大气中的氮生成氧化氮，加速臭氧层破坏。爆发后5年内，全球将出现明显的臭氧损耗。

臭氧层是地球的保护伞，

它把太阳发射到地球的绝大部分紫外线挡在“伞”外，使地球上的生命免遭外来紫外线的侵害。臭氧层一旦全面毁坏，地球上的生命就失去“保护伞”，太阳紫外辐射就会长驱直入，涌向地球，形成酸雨，降低温度，破坏植被，导致DNA损坏，甚至导致广大范围的生命灭绝！

这么说是不是危言耸听？不是，因为地球上至少已有一次大规模物种灭绝很可能就是由伽玛射线造成的。这次事件大约发生在4.43亿年前的奥陶纪末期，在这场灾难中许多动植物种群丧失了一半数量。

科学家找到了这次大灭绝事件的“指纹”——幸存下来的动物群化石。由这些化石复制出来的动物群表明，幸存者主要是居住在深水中的动物或高纬度的“居民”。有研究认为，这些幸存者的所在地都是紫外线难以到达的地方，这说明造成奥陶纪物种大灭种的罪魁祸首是外来的紫外线，而紫外线当时之所以能来到地球附近，正是因为伽玛射线暴破坏了臭氧层。

但是，如果像GRB 080319b（GRB 080319B是一个曾于牧夫座发生的伽玛射线暴）所暗示的那样，伽玛射线暴的大部分辐射是集中在一个很窄的圆锥内（GRB 080319b的圆锥角为0.4度），地球若不在这个圆锥角内，伽玛射线暴对地球就没有影响。科学家估计，伽玛射线暴的辐射圆锥大约1亿年才覆盖地球1次，所以银河系伽玛射线暴对地球造成危害的可能性很小。

长命暴和短命暴

伽玛射线暴分为长寿命暴和短寿命暴。长寿命暴的寿命在2秒到几分钟，其爆发持续时间平均为30秒钟；短寿命暴的寿命在2秒到几毫秒，平均约为0.3秒。

这两类伽玛射线暴的物理性质基本上是不同的。天文学家认为，长寿命暴起源于遥远的宇宙深处，甚至在最遥远的宇宙边缘。这些遥远爆发的光线需要几十亿年甚至上百亿年才能到达地球。地球年龄大约是46亿年，宇宙年龄大约是137亿岁。换句话说，一些伽玛射线暴的对应体是最古老的天体，是宇宙中最老的一代天体（宇宙中的星星也经历诞生、成长、年老与死亡阶段。今天宇宙中的星可能是经过了第一代、第二代和第三代，代代相传而来的）。在它们诞生的时候，地球还处在新生的火球时期，生命还未出现，甚至就连海洋也没形成。

在发生爆炸前，这些年代久远的“老星”的光线是看不见的，它们在行将就木、发生爆炸时所产生的伽玛射线暴使我们得以穿越时光隧道，回眸看到了几十亿年前甚至上百亿年前它们在死亡时挣扎的情景。

除了寿命不同外，跟长寿命伽玛射线暴相比，短寿命暴的辐射强度较弱，伽玛射线的光子能量较高。还有证据表明，在长寿命暴中，能量转换成伽玛射线的速率是稳定的；而在短寿命暴中，能量转换速率则随爆发的发展而减小。这些特性暗示，长、短寿命暴有不同的产生机制。

观测表明，有些长寿命暴可能同特殊类型的超新星有联系，这为探索伽玛射线暴的起源提供了一种可能的途径。超新星是暮年恒星走向坟茔的一种形式。这种恒星质量较大，它们死亡时，其外壳在爆炸中变成气体，抛向辽阔的宇宙空间，以近光速在空间运动，核心部分则在爆发中坍缩成为中子星或黑洞等致密天体。

由于持续时间很短，研究比较困难，科学家至今对短寿命伽玛射线暴了解很少。早在2003年，“高能瞬变探测器-2号”开始观测这类伽玛射线暴的余辉。但是，由于余辉太短，无法确定它们的距离，结果无功而返。

名词解释

赤经与赤纬

在地球上，地区和城市的位置通常用地理经度和地理纬度来标记。同样，对天上的星球也要标明位置。在地球上不同地区的人观测同一颗星，得到的星位置是不同的。由于地球自转，同一个人在同一位置的不同时间观测同一颗星，得到的星位置也不同。因此，星球的位置不能用地理经度和地理纬度来标明，而必须采用固定在天球上的假想坐标系统，这样的坐标系统之一就是天球赤道坐标系。天球赤道坐标系由赤经和赤纬来表示，赤经沿天赤道度量，单位用时、分，例如赤径为5时26分，就记为5h26m。赤纬沿垂直赤经方向度量，单位用度，并带有正负号。

红移与蓝移 根据多普勒定律，

天体在视线方向存在运动时，测量的光线频率或波长就会改变，天体远离观测者时，频率变低，波长变长，称为红移；天体接近观测者时，频率变高，波长变短，称为蓝移。红移和蓝移表示天体在视线方向上不同的运动。哈勃定理指出，红移的大小表示天体到地球的距离。

河内源与河外源

对一个天体来说，它跟地球之间的距离是最基本的参数。遗憾的是，在余辉发现以前，伽玛射线暴与地球之间的距离基本上无人知道，因为伽玛射线暴是稍纵即逝的爆发现象，出现的时间和方向是随机的，无法进行预测。另一方面，伽玛射线暴只能用伽玛射线探测器探测，而这种探测器的分辨力很低。爆发源的位置尚且测不出，哪能谈得上爆发源的距离？

20世纪70年代，天文学家发现伽玛射线暴是均匀分布在天球上的，没有向银河系中心或银道面集中的倾向。据此有人提出，伽玛射线暴是在遥远的宇宙深处产生的。但是，也有人根据同样的观测提出，伽玛射线暴是从银河系的银晕或银盘中来的，甚至还有人说，伽玛射线暴就发生在太阳系边缘。

20世纪80年代，日本天文学家在几个伽玛射线暴中探测到了X射线吸收线。据此他们提出，伽玛射线暴是银盘内的中子星产生的。这一观点很快为大多数人所接受。在1990年的一次关于伽玛射线暴的国际学术会议上，除了美国普林斯顿大学的帕曾斯基教授坚持伽玛射线暴是河外起源的外，其他科学家几乎都认为是在银河系起源的。正由于此，才决定发射“康普顿天文台”来提供观测证据。不过，随着“康普顿天文台”探测到的伽玛射线暴数目增多，伽玛射线暴均匀分布的特点更显著，于是多数科学家转而支持河外起源的观点。但部分专家仍坚持说，不能排除银晕起源的可能性。

究竟哪一种观点才是正确的呢？要确定伽玛射线暴的位置是在河内还是在河外，关键在于定出爆发源的距离。余辉的发现为探测伽玛射线暴的距离提供了可能，而“雨燕”卫星

将这种可能发挥到了极致。这个古老的探测器“雨燕”发射于2004年11月20日，带有3架专门研究伽玛射线暴的仪器：“爆发预警望远镜”（BAT）、“X射线望远镜”（XRT）和“紫外/光学望远镜”（UVOT）。BAT一发现伽玛射线暴，卫星立即像敏捷的雨燕一样，迅速调整姿态，让XRT和UVOT指向爆发源，开始观测。

先进的设计思想和观测设备让“雨燕”获得了丰硕的成果。它观测到GRB 050904的红移为6.29，意味着它到地球的距离是130亿光年，是一个地地道道的宇宙伽玛射线暴。“雨燕”还观测到GRB 060218的红移较低，暗示它是一个距地球较近、与超新星有关的伽玛射线暴。“雨燕”还很精细地观测到GRB 050724是一个有余辉的短伽玛射线暴，暗示这颗死亡的中子星曾绕着黑洞运行。此外，“雨燕”观测到GRB 030329是一个跟超新星有关、距离极近（红移为0.168）的伽玛射线暴。这些观测证明，伽玛射线暴大多发生在银河系外，但也有少数发生在银河系内。