來自太空的毀滅：伽馬射線暴詳解

想象一下，如果你可以收集一億光年之內的每顆恆星的能量。從這些成千上萬的星系中汲取能量，要知道每個都含有數十億顆恆星。想象一下，你可以利用這種力量，用它來製成宇宙中最大的超級武器。你可以想象這種破壞力有多大。

事實上，你無需想象。這些是存在的，它們被稱爲伽馬射線暴。那這些宇宙狙擊手是什麼呢？如果伽馬射線暴擊中地球會怎樣呢？

爲理解伽馬射線暴，我們先要來了解下伽馬射線。伽馬射線是種電磁輻射，就像可見光一樣是種攜帶能量的波。可見光是電磁波譜的一小部分：這是肉眼可見的部分。在較低的能量，有無線電波、微波和紅外線。而處於更高的能量則是紫外線、X射線和伽馬射線。

電磁波譜

伽馬射線的能量非常之高，一個伽馬射線光子的能量要高於100萬個可見光子的總和。這種高能使伽馬射線成爲電離輻射的一種形式，這意味着它們的能量足夠高來使原子鍵斷裂，使其具有很高的危險性。電離輻射會破壞生命所需的這種脆弱的生化結構，這就像9毫米的子彈穿過時鐘一樣。

幸運的是，在地球上，臭氧層能阻隔伽馬射線，在它們對我們造成傷害之前就被臭氧層過濾掉了。但如果大氣層把伽馬射線阻隔在太空，那是如何發現太空中的伽馬射線暴的呢？

在冷戰期間，美國發射了間諜衛星，它能偵測蘇聯在太空進行核試驗所釋放出的伽馬射線。他們沒有發現任何炸彈，而是觀測到來自太空的微弱爆發，僅持續了幾秒。迄今爲止，這可能是唯一由間諜衛星得到的重大科學發現，據我們所知是這樣的。

天文學家使用望遠鏡觀測不同類型的光來取得相關發現，而這些間諜衛星給了他們一雙新的眼睛。在隨後的30年裡這一直是個謎，但最終我們發現了一個伽馬射線暴的來源：位於60億光年之外的一個星系中。如果可以從這麼遠的距離看到伽馬射線暴，那麼它的能量肯定極其之高。一秒鐘釋放出的能量要多於太陽在其整個一百億年的一生之中將釋放出的總能量，這使伽馬射線暴成爲宇宙中最耀眼的事件。那它們來自於哪裡呢？

伽馬射線暴伴隨着宇宙中最暴力、最具災難性的毀滅，以及黑洞的誕生。有兩種類型的伽馬射線暴：分爲短時間和長時間，每個都有各自的來源。長時間伽馬射線暴持續約一分鐘，科學家認爲它們是由超新星產生：當大質量恆星的核心坍塌成爲黑洞之時。短時間伽馬射線暴持續約一秒鐘，它們則是在兩顆中子星合併時產生：經過數百萬年的時間，中子星的軌道通過釋放出引力波而降低。一旦距離足夠近到接觸，它們就會互撞擊融合，並形成一個黑洞。

超新星和中子星合併都是同樣的結果：產生被來自母恆星遺留下來的磁化氣體盤所環繞的黑洞。在這些環境中，氣體盤旋轉激發磁場，這會產生漏斗形的熱噴射粒子，以接近光的速度運動。在這個漏斗中的氣體產生兩束高能伽馬射線噴射，這就像天體激光槍。所以不同於其他較弱且能量不集中的宇宙爆炸，伽馬射線暴的能量很集中，可以在更遙遠的地方看到。更多的細節需要大量的數學，這裡不再深究。

宇宙充滿了這種宇宙狙擊手，它們隨機地爆發，然後陷入黑暗，而它們一直以來持續擊中我們。平均而言，我們每天發現一個。幸運的是，大多數是無害的。迄今我們所發現的所有伽馬射線暴都是遠在銀河系之外，距離很遙遠而對我們無害。但如果在我們附近出現伽馬射線暴將會是災難性的，比如數光年之內，它將會完全烤焦地球的表面，或至少是被擊中的那一半。

但即便是更遙遠的伽馬射線暴仍會毀滅地球上的生命，它不需要直接暴頭殺死我們。如果在數千光年之內有一伽馬射線暴，當它到達我們這裡時將會有一百光年的寬度，這就會像浪潮一樣席捲整個太陽系。

臭氧層還會來保護我們，但它只是能較好地應對來自太陽的少量紫外線。伽馬射線暴會摧毀臭氧層，讓我們暴露在致命的太陽輻射之下。通過自然過程，臭氧需要好幾年的時間才能恢復，這樣的時間足以讓太陽把地球烤成寸草不生，或至少殺死大多數複雜的生命。

事實上，這可能已經發生過。伽馬射線暴可能是其中一個原因導致4.5億年前的奧陶紀大滅絕事件（第一次生物大滅絕），這個事件致使85%的海洋生物滅絕，儘管這幾乎不大可能去證明。

來自6000光年外的伽馬射線暴可能導致了第一次生物大滅絕事件

伽馬射線暴甚至可能是我們還未發現外星生命的一個原因，這些外星生命或許已經被意外的伽馬射線暴毀滅了。據估計由於伽馬射線暴，只有10%的星系可能適宜類似於我們生命的存在。

那麼，伽馬射線爆發會毀滅我們嗎？

或許不會。在我們這樣的星系中，可能每數千年纔有一次伽馬射線爆發，而只有那些足夠接近且朝向我們的纔會造成傷害。但由於伽馬射線以光速傳播，直到它們到達之前我們不會知道它們會什麼時候擊中我們。所以可能已經有能毀滅我們的伽馬射線暴上路了，直到它擊中我們之前我們一無所知……