伽马射线暴威力多大,伽马射线暴和氢弹哪个厉害( 三 )


第一个高能量事件GRB 180720B发生在2018年7月20日 , 由Max Planck协会 , Deutsches Elektronen-Synchotron (DESY) , ICRAR和一些其它组织的天文学家发表的论文进行了描述 。 第二个事件 , GRB 190114C出现在2019年1月14日 , 由两篇新论文进行了介绍 , 都是由Max Planck 物理协会的Razmik Mirzoyan发表 。 全球超过300个科学家参与了这项研究 。
“关于这些特殊爆炸的显著特征不在于他们共喷射出多少能量 , 而是这些可观察到的能量来源于光 , ”Levan解释道 。 “我们知道 , 光是由光子构成的 , 并且每一个光子都带有能量 。 我们通常测量每个电子伏特单位下的能量 , 也就是每个电子通过1伏特电压的能量 。 ”
【伽马射线暴威力多大,伽马射线暴和氢弹哪个厉害】我们所看到环绕在周围的光通常含有1电子伏特的能量 , 但是来自于GRB 190114C的光子 , 通过MAGIC的测量发现携带了超过1TeV的能量 , 这是我们可以看到的光线所携带能量的1万亿倍 , Levan解释说 。 通过望远镜 , 2013年测量到一个创纪录的GRB , 其能量为940亿电子伏特 , 也就是0.094TeV 。
“这有点像你名下有10分钱 , 而你旁边所站的人是比尔盖茨 , ”Levan讲到 。 “并不奇怪的是 , 如果一个光子拥有如此大的能量 , 他可以做一件非同寻常的事情——有点像你可以过上拥有1000亿的生活 , 这与只拥有10分钱相差太大了 。 因此 , 这强大的能量光线确实打开了我们对于宇宙的认知的另外一个角度的窗口 。
由MAGIC收集的数据显示 , 来自GRB 190114C的能量介于2000亿和1万亿电子伏特之间 , 即0.2TeV和1Tev之间 。 这是目前所检测到的最强的GRB事件 。 通过望远镜的观察 , 此GRB距离地球大约40亿光年 。 先前的GRB 180720B是由HESS观察到的 , 其能量相对较弱 , 能量介于1000亿和4400亿电子伏特之间 , 即0.1TeV到0.44TeV , 距离地球大约60亿光年 。
“大多数关于GRB的观察所让我所惊讶的是 , 在经过数十年的努力之后我们才最终看到如此高能量的爆炸 , ”Levan讲到 。 除了这两个事件 , 另外一个大的GRB在去年夏天被观察到 , 但是具体细节还未被公开 。 “这意味着除了与其说是稀有 , 这类发射在伽马射线暴中其实是常见的 。 在此情况下 , 最让我们惊讶的是 , 我们等待了这么长时间才发现了如此大能量的光线 , ”Levan对天文在线讲到 。
新发表的论文除了描述了新的GRB之外 , 还解释了这些高能量的光子 , 认为能够产生两种不同的过程 , 被称为逆康普顿散射 。 起初 , 急剧加速的粒子伴随着爆炸在强磁场中弹跳 , 导致同步加速辐射(地球上的同步加速器和其他粒子加速器也可以产生相同的辐射 , 但此后与之不同) 。 之后 , 在第二阶段 , 同步加速的光子撞击着生成他们的快速粒子 , 以增加他们的能量从而达到地球大气层的极端速率 。
通过卫星几乎每天都会记录到GRB , 但是从宇宙视角来说 , 他们实际上是非常稀有的——谢天谢地 。 将这些事件的能量以望远镜观察 , 一个“典型的爆炸在短时间内释放了太阳在其100亿生命中的全部能量 , ”ICRAR-科廷大学天文学家Gemma Anderson解释说 。 如果一个GRB在我们周边任何一个地方爆炸 , 它会直接面向地球 , 可能引起大规模的灭绝 。
正如Levan向天文在线所说 , 这类事件曾在地球发生过 。
“曾经有一次大规模灭绝事件通过地理可以了解到——奥陶纪灭绝——与我们所预测的一次伽马射线暴相契合” , Levan讲到 。 “如果一件事发生在非常靠近地球以至于影响到如今我们的生活 , 我们会有一些自相矛盾的现象 。 ”

推荐阅读