大爆炸以来最强大的事件，单颗光子能量高达1兆，幸好地球离得远

一千个星系的光，每个星系都包含数十亿颗恒星。若是能够利用那股能量，释放出这宇宙间最强大的武器，所造成的破坏力恐怕是无法言喻的。而这个“超级武器”是真实存在的——伽马射线暴（伽马射线暴，GRB）。

但是它们是从哪里来的呢？它们是如何形成的？当其中一个撞击地球时会发生什么？

什么是伽马射线暴？

要了解伽马射线暴，我们首先要知道什么是伽马射线。伽马射线是电磁辐射光谱的一部分，这意味着它们是携带能量的波，就像可见光一样。我们人类能看到的光只是整个电磁波谱中的一小部分。低能辐射的例子是无线电波、微波和红外线辐射。在更高的能量下，我们发现紫外线、X射线和伽马射线，后者特别强。

一个伽马射线光子的能量比一百万个可见光光子的能量还多。因此，伽马辐射是所谓的“电离辐射”的一部分。它的强度足以摧毁我们的分子。幸运的是，我们地球上有一个臭氧层，它可以为我们过滤掉伽马射线。但如果伽马射线不能穿透大气层，我们如何检测来自太空的伽马射线暴呢？20世纪60年代后期，美国发射的最初用于监测苏联核试验的卫星探测到一些来自宇宙的伽马射线，这些伽马射线迅速增强然后减弱。从那时起，天文学家就知道了宇宙中存在这种高能现象，并开始结合天基和地基望远镜进行研究。

但是，在发现伽马射线暴30年后，科学家们证实伽马射线暴是河外的，在某些情况下起源于数十亿光年之外。这一发现令人费解。为了解释这些物体的亮度，即使是在如此远的距离观察它们，天文学家也意识到导致它们的事件必须具有几乎难以想象的强大。

宇宙中最耀眼的事件！

在过去的几十年里，天文学家从天空中的不同点探测到了极其强大的伽马射线爆发。天文学家所说的“长”是指几秒到几分钟。然而，它们的距离从数百万到数十亿光年不等，这表明这些物体和事件必须非常明亮才能在整个宇宙中被看到。

在2018年夏天到2019年1月之间，两个国际天文学家团队发现了两个新的伽马射线暴——GRB190114C和GRB180720B——它们都产生了最多、能量最高的光子。随后的跟踪探测显示，GRB180720B距离地球约60亿光年，单个光子的能量约为0.1-0.44TeV。其中，GRB190114C距离地球约45亿光年，单个光子的能量高达0.2-1TeV，是我们周围可见光光子能量的近1万亿倍（可见光的光子能量只有1eV左右），可谓是有史以来最强的。射线爆发。

但是这样的闪现是怎么发生的呢？

根据天文学家的说法，伽马射线暴伴随着宇宙中一些最猛烈和最具破坏性的死亡事件，以及黑洞的诞生。伽马射线暴有短有长，每一次都有截然不同的成因。它们的峰值光度可以是我们太阳的1000亿倍，甚至是最亮的超新星的10亿倍。长伽马射线爆发持续约一分钟，很可能是由超新星爆发产生的，超新星爆发时，一颗非常大的恒星的核心坍缩成黑洞。短暂的伽马射线爆发只持续几秒钟，可能是在两颗中子星形成一个双星系统时形成的，在它们最终碰撞形成黑洞之前聚集了数百万年。

在这两种情况下，结果都是一样的：一个黑洞被弱磁化的气体盘包围。黑洞的旋转然后放大了这个磁场，导致两股极热的物质以接近光速的速度喷射到太空中。射流中快速加速的粒子通过与磁场和辐射的复杂相互作用产生伽马射线。随后的伽马射线继续穿过星际空间，其中一些最终到达地球。当它们与我们的大气层接触时，伽马射线会触发一系列粒子，产生一种称为“切伦科夫辐射”的蓝光现象，这种现象可以通过专门配备的望远镜探测到。

到目前为止我们很幸运！

与其他在太空中均匀分布然后逐渐消失的爆炸不同，伽马射线暴非常集中，可以从很远的距离观察到。我们现在知道整个宇宙都会发生伽马射线暴，它在几秒钟内释放出的能量相当于太阳在其整个100亿年的生命周期中释放出的能量。虽然卫星几乎每天都记录到伽玛暴，但从宇宙学的角度来看，它们实际上非常罕见。

事实上，伽马射线暴一直袭击着我们的星球。平均而言，我们每天都会受到一次打击，但幸运的是，大多数伽马射线暴都是无害的，因为它们的来源太远了。假设它起源于数千光年之外，那么当它到达我们这里时，它的直径可能约为一百光年，这意味着它可能会包围整个太阳系。

此外，科学家们怀疑我们的星球之前曾遭受过近距离（相对）伽马射线暴的袭击——这可能是造成4.5亿年前奥陶纪灭绝事件的原因，该事件消灭了近85%的海洋生物。但是，没有任何明确的证据表明这一点。伽马射线暴甚至可能是我们无法在宇宙其他任何地方找到生命的原因，这解释了费米悖论。也许生命经常被伽马射线暴消灭，即使假设所有星系中只有10%由于伽马射线暴而完全适合居住。

那么地球有危险吗？幸运的是，此类事件发生的几率很低。在银河系这样的星系中，每五百万年可能发生一次伽马射线暴。而地球似乎处于银河系中超大质量恒星稀少的区域，即使发生在我们自己的星系中，也必须直接指向我们才能伤害我们。