天文学家在剧烈的恒星爆炸后发现的伽马射线暴的威力有多大？

Answer 1

伽玛射线暴是宇宙中由星体活动引发的伽马射线暴增事件，在地球上看其表现为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，超新星爆发和中子星合并等都会引发伽马射线暴。

伽马射线暴的威力有多大？其实不用看太空中的超新星爆发，了解一下医院医生做手术用的“伽马刀”就知道了，它实际上并不是真正的刀，而是一个布满直准器的半球形头盔（或者圆环形舱室），里面能射出数百条钴60的伽玛射线，经过CT和磁共振等现代影像技术将这些嘎玛射线精确地定位于治疗部位（靶点），就可以摧毁靶点组织，它因功能尤如一把手术刀而得名，不是刀而胜是刀，有不需要全麻、不开刀、不出血和无创伤无感染等优点。

伽玛刀所利用的不过是钴60这种元素放射出的伽马射线，相比之下，超新星爆发产生的伽马射线暴要高无数个量级，如果在超新星爆发产生的伽马射线暴百亿公里距离的路径上有行星的话，那么行星很可能被直接汽化掉。

伽马射线暴是射线中的最强能量形式之一，超新星引发的感冒声线报持续时间在0.1-1000秒，辐射主要集中在0.1-100 MeV的能段，虽然其时间如此之短，然而释放的能量却比太阳一生百亿年中核聚变释放能量的总和还要多。

伽马射线暴发现于1967年，最初时是美国人为了监测前苏联的核试验而发现的，美国的间谍卫星发现每天都有1到2次伽马射线突然增强的现象，一度认为前苏联在频繁进行核试验，但又不相信他们每天都在进行核试验，所以后来又发现这种射线爆发来自宇宙深空，后来天文学家们研究后认为它们大多产生于超新星爆发或者大质量天体合并现象。

超新星爆发引发的伽马射线暴能量极强，其发射的单个光子能量通常是典型太阳光的几十万倍。所以它也能够杀死一定范围的宇宙生命，有天文学家的新的研究成果认为伽玛射线暴可能清除了大约90%的星系空间，也就是说在一个星系中，约有90%的星际空间都会因为伽马射线暴的爆发而难以长时间存在生命，这种说法或可以解释地外生命的稀有，也有生物学家认为地球生命曾经在5亿年前遭受过宇宙中的伽马射线暴袭击，造成过生物大灭绝现象，但是地球生命最终存活了下来，并且通过发展演变形成了多姿多彩的生物世界。

好在目前来看我们地球所处的宇宙环境比较安全，因为距离最近的容易发生超新星爆发的恒星也在200光年之外，而伽马射线暴的有效杀伤范围通常不超过50光年。

首先给出答案，伽马射线暴的威力大到无法用具体的数值表示，在宇宙中，它的威力仅次于宇宙大爆炸。

一、惊人的伽马射线暴。

如果普通的光线照射到脸上，我们感觉像羽毛一样，那么伽马射线照射到脸上，就像子弹射击。伽马射线是一种电磁辐射的射线，主要来源于原子的衰变裂解。一个伽马射线粒子的能量是普通可见光粒子的10亿倍。伽马射线照射到细胞上，可以让细胞分裂；照射到DNA，可以让DNA粉碎或者改变DNA分子的结构。 伽马射线暴10秒内产生的能量相当于太阳150亿年所发出的能量之和。这就是伽马射线暴的惊人威力。

二、伽马射线暴 意外的发现。

其实伽马射线早在一个世纪前就被发现了。但是伽马射线暴确一直到上个世纪60年代才被意外的发现。1962年美国和苏联签署了《全面停止核爆条约》，美国为了监测苏联是否履行条约，发射了数颗带有伽马射线监测器的卫星。（核爆会产生大量伽马射线）美国确实监测到了伽马射线，但是伽马射线不是来自地球，而是来自外太空。科学家通过不断的监测和建立模型，推测出了伽马射线暴的存在。

三、伽马射线暴每天都在发生。

目前通过卫星的监测，伽马射线暴基本上每天都会发生1到2起。那么伽马射线暴是如何产生的呢？科学家研究发现，理论上是由巨大恒星在燃料耗尽时塌缩爆炸或者两颗致密的星体（中子星）合并而产生的。 伽马射线暴如此高的能量对周围星体生命是巨大的威胁，包括地球上的生命体！

伽马射线暴是宇宙中最为高能的事件之一，它们的来源有几种，其中一种是中子星合并，还有一种是超新星爆发。伽马射线暴的持续时间不是固定的，有些只持续不到一秒，有些持续可达十几分钟。

以超新星为例，一次典型的超新星事件所产生的伽马射线暴能够持续大约10秒的时间，能量为10^44焦耳，这相当于太阳在100亿年里所能产生的能量。正因为如此，超新星的亮度在一定时候可以与整个星系相媲美。在2008年发现的伽马射线暴事件——GRB 080319B最为极端，虽然它的来源超新星远在75亿光年之外，但它却能用肉眼看到半分钟，这打破了人眼所能看到的最远纪录。

如果太阳是一颗能够爆发成超新星的大质量恒星，地球将会被伽马射线暴的超高能量完全蒸发掉。如果击中地球的伽马射线暴源距离地球不超过50光年，那么，这足以摧毁地球臭氧层，并引发大量生物灭绝。好在太阳不是大质量恒星，并且地球附近50光年内也没有伽马射线暴源。超新星在一个星系中比较少见，以银河系为例，每过100年才有两三起。

伽马射线暴是超新星爆发或黑洞吞噬物质后喷发形成的宇宙现象，喷射出的伽马射线喷流温度最高可达1万亿，如果其附近存在生命，那几乎没有生还的可能，行星甚至都会被直接摧毁，化为粉末。

比如地球上第一次奥陶纪物种大灭绝，目前最受认同的说法就是距离地球6000光年的一颗衰老恒星发生爆炸，释放出伽马射线。伽马射线在穿越了宇宙后，击中了地球。在击中地球后，伽马射线摧毁了30%的臭氧层，导致紫外线长驱直入，浮游生物因此大量死亡，食物链的基础被摧毁，产生饥荒。同时被伽马射线打乱的空气分子重新组合成带有毒性的气体，这些气体遮挡了阳光中的热量，地球一时没有任何生机。

距离6000光年都能产生如此大的威力，其恐怖程度可想而知，称之为宇宙第一杀器也不为过。

当质量是太阳质量100倍以上的恒星，生命的尽头消亡时，会引发宇宙中最剧烈的爆炸，超超星爆发，一颗新的黑洞由此而诞生了。

大家好！我是“宇宙窥探者”，遨游星辰大海，破解宇宙奥秘！今天带大家一起了解，由超大质量恒星消亡时爆炸坍缩，而引发的黑洞诞生的完整过程，同时 探索 伽马射线暴的威力，如果在银河系的太阳系附近，可以把太阳系所有的行星都烧焦摧毁，威力和破坏力大到难以想象！

宇宙中布满恒星，数量比地球上的沙粒还多，有的已经存在了几十亿年，没有什么事物可以永恒，当它们达到生命的尽头时。 有些会英雄落幕悄然而逝，有些则会发生巨大的爆炸，有些形成超新星，有些则会诞生黑洞。

当其质量是太阳的100倍以上时，当它的内核燃料用尽，核聚变产生的向外扩张的支撑力，不足对抗向内的引力，就会向内核坍缩形成黑洞，因为此时此刻巨大的引力，会超过大质量恒星内部产生的膨胀效应。

例如这颗垂死阶段的恒星大犬座VY星，它的体积是太阳的80亿倍，但和所有恒星一样，它也是一个巨大核聚变反应堆，不停地发生着核聚变反应向外释放着能量，恒星的巨大质量产生的引力在向内吸引着，在过去的几百万年间，聚变爆炸的扩张力和引力势均力敌，但当恒星的燃料用尽时聚变停止，这一僵局将被打破。 无时无刻都存在的引力获得最终胜利，在一毫米内 恒星内核向内塌陷。

这颗漂亮的蓝色妖姬鲜花球体轰然崩溃，从原有的超大体积收缩到很小，新生的Baby黑洞就此诞生。它可一点儿不可爱，第一声啼哭 第一口呼吸，就是它吞噬自己的恒星身体残骸。它的外层恒星物质近乎光速旋转落入黑洞时，温度会变得极高形成极强的磁力和摩擦力，内核中央新生的黑洞不停吞食周围的恒星物质，犹如新生的Baby第一口奶吸得太快太猛。 它吸收恒星气体物质的速度过快，也会突然噎着 呛到 猛烈咳嗽，表现形式就是散发出巨大的能量束。

新生黑洞是由内而外地吞噬恒星，这一切都是陡然发生在毫秒间，恒星的剩余部分还都来不及察觉，原恒星的内核已经没有啦彻底消失了 ，所有恒星在它彻底塌陷崩溃前就已经死亡，终于超大质量恒星的超超星爆发了。它这一爆发毫秒间喷发的能量，就是太阳整个生命历程的100倍还多，爆炸中心形成黑洞以及两道能量喷流，在浩瀚的宇宙中以光速传播，这些能量喷流被称为伽马射线爆发。 它们所包含的能量十分惊人，就能量和动力而言仅次于大爆炸本身，大多数爆炸只能持续几秒钟，但爆炸的威力十分剧烈，伽马射线产生的冲击波可以烧焦周围的一切。

如果爆炸在银河系太阳系附近，太阳系的整个行星都可能被伽马射线蒸发掉，万幸的是 大多数伽马射线爆发，都发生在我们银河系以外，由此当它们向我们提供了很好的研究黑洞，以及宇宙运行机制的线索。 科学家得出结论，我们每观测到一次伽马射线爆发，都意味着一个新的黑洞诞生 ，像新生婴儿用响亮的啼哭告知世人它的存在。

通过记录伽马射线爆发的次数，天文学家可以统计出新诞生黑洞的数量。这一探测一统计科学家吓坏了，每天至少探测到一次伽马射线爆发，这一发现彻底震撼了整个天文学界。前几十年还在讨论黑洞是否存在，这一下光银河系就是数十亿颗黑洞。 宇宙中居然遍布着强大的黑洞，彻底颠覆了人类的认知。

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伽马射线暴是宇宙中某一方向伽马射线强度在短时间内突然增加，然后又减弱的现象。 伽马射线暴是宇宙中最剧烈的爆炸，这种爆炸是由大质量恒星燃料耗尽时候发生爆炸亦或者是中子星黑洞合并产生的。

伽马射线暴是宇宙中最剧烈的爆炸现象之一，其在一秒钟释放的能量相当于太阳100亿年释放出的能和还要多，它可以清楚90%的星际空间，这个过程短则持续千分之几秒，长则可以达到数小时。 伽马射线暴是强烈的一束非常强烈的伽马射线束流，它能杀死一定范围内的生物，更可怕的是伽马射线暴还会定期发生的规律，这对于宇宙生命来说是非常致命的。

科学家在4.5亿年前的物种大灭绝事件可能就是由于伽马射线暴引起， 伽马射线暴的影响下地球的臭氧层消失，地球上的生命直接暴露在各种宇宙射线下，当时这次事件应该造成了地球上75%的物种灭绝。如果一颗恒星发生超星爆炸，而地球又正好在伽马射线流束路径的3000光年，那么地球将会受到很大的影响。

不过幸运的是，地球暂时还不会遇到同样的伽马射线暴事件。

当一颗比我们的太阳大许多倍的巨大恒星坍塌成一个黑洞时，它会释放出不可思议的能量。巨大的能量爆发被称为伽玛射线暴(GRB)，通常产生与太阳在其整个生命周期内相同的能量。天文学家最近目睹了遥远宇宙中的两个GRB爆发出有史以来最高的能量，从而为理解这种现象开辟了新途径。

在11月20日发表在《自然》杂志上的三篇论文中，来自全球各地研究人员的合作报告了两个爆发的极端爆发特征：GRB 190114C和GRB 180720B。通常，GRB发出的能量射线处于keV范围内，天文学家已经看到它们产生低于100GeV范围内的脉冲，但是GRB 190114C的测量值高出10倍，在0.2-1 TeV范围内。

大型强子对撞机的质子测试对撞能级此前曾达到了13TeV，能够把质子加速到6.5 TeV的能量。潜伏在蟹状星云中央的中子星一直 在以450 TeV的速度发射伽马射线能量。 但这是天文学家首次从伽马射线暴中检测到TeV级的伽马射线。

国际射电天文学研究中心的天文学家 Gemma Anderson表示：“理论上讲，所有GRB都产生TeV伽马射线，但我们的技术只有到现在才足够先进，我们才能在其消失之前对其进行检测。”

GRB 190114C首先于2019年1月14日被美国宇航局（NASA）的尼尔·盖勒斯·斯威夫特天文台和费米伽马射线太空望远镜所发现。此后科学家借助大气伽玛切伦科夫成像望远镜(MAGIC）进行观测。世界各地的研究人员继续合作关注该事件，并以各种不同的波长（无线电，红外，光学和X射线）对其进行了观察。

Anderson表示：“世界上所有的GRB天文学家都感到非常兴奋，因为这是头一次遇上这样的事情。”

来自澳大利亚的Anderson、其他研究人员与负责澳大利亚射电望远镜致密阵的科学家取得联系，以监测事件和“余辉”。Anderson和她的团队还与南非SKA探路者望远镜合作，研究了GRB 190114C的高低射频爆发。

将所有数据汇总在一起，就可以记录和分析排放光谱。结果有助于证明有关GRB产生的辐射种类的长期理论。科学家称其为“革命性发现”。

团队将继续观测伽马射线暴，但Anderson指出，许多高能量“光”已经消失了。她说：“我们现在仅从中检测到能量非常低的无线电光，但很快它将完全消失，因此我们只能看到来自其宿主星系的光学和无线电光。”

Anderson表示：“是否所有GRB都会产生TeV伽马射线，这是我们现在要 探索 的重大科学问题之一。”

夜晚仰望星空，我们所看到的天体大都是恒星，这些星体基本都位于距离我们3000光年之内，再远就很难看到了，不过如果是大质量恒星爆炸时发生的超新星爆发现象，在数万甚至数十万光年外都仍然能被我们目睹，因为超新星爆发时产生的能量非常巨大。

今年1月份的时候，美国宇航局的Swift卫星发现了一次十分强烈的超新星爆发事件，随后位于智利的阿塔卡马大毫米/亚毫米波阵列（ALMA）望远镜和新墨西哥州的甚大阵列（VLA）射电望远镜也发现了它，此次爆炸被命名为GRB 190114C，并在后续观测中证实了它的位置和性质。

多台天文学仪器观测发现这次超新星爆发发生在70亿光年外，如此遥远的距离上我们仍然能观测到它，一个原因是这次爆发非常强烈，其在几秒钟内释放的能量比太阳100亿年核聚变释放能量的总和还多，天文学家认为它所产生的光线是有观测记录以来在地球上能看到的最亮的光，另一个是因为我们所在的位置正处于它的伽马射线暴前进的路途上。

伽马射线暴是来自宇宙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，辐射主要集中在0.1-100 MeV的能段，通常是由超新星爆发和白矮星、中子星或黑洞相互合并时产生的，是已知最强的电磁辐射现象，其单一光子所携带的能量相当于太阳光光子的几十万倍，而GRB 190114C的伽马射线暴被认为是已知最强的。

伽马射线暴还有着极强的摧毁力，它可以在50光年的距离上摧毁行星上的生命，强大的伽玛射线暴对宇宙中生命的产生和发展极为不利。

美国科学家通过计算机模拟后的最新评估认为，伽玛射线暴可能清除了大约90%的星际空间，幸运的是目前来看我们地球属于90%以外的星际空间部分，天文观测也发现目前太阳系100光年之内既没有中子星或者黑洞残骸，也没有能够产生超新星爆发的恒星存在，不过以前和现在虽然没有这方面的威胁，却不代表以后也没有，因为太阳系也是在银河系中运行的，星体之间的距离靠近或者远离都是很正常的。

不过也有科学家认为，地球在5亿年前曾经遭受过伽马射线爆的袭击，好在当时的生物大都生活在海洋中，能够较好地减少伽马射线暴的伤害，但那次事件仍然对当时原始低等的水生生物造成了极大的打击，因为伽马射线暴可以瞬间导致行星表面急剧升温，地面能被烧成琉璃，浅海部分海水能煮沸蒸发。

强大的辐射可破坏生物DNA，并导致行星大气成分发生变化，所以这样的天文事件对于生命的发展十分不利，不过由于伽马射线报发生的时间通常都比较短，所以位于行星另一面的生物并不会被瞬间杀死，如果能熬过行星的大气层和气候的变化，那就有可能会逃过一劫。

看到这么多专业的回答，我不好意思开口了。