伽马暴会灭绝地球上的所有生命吗？ _ 游民星空 GamerSky.com

　　尽管伽马暴早在上世纪60年代就已经被人意外发现，但它们至今让全世界的天文学家困惑不已。经过了近50年的研究，理论学家提出来尝试解释伽马暴的理论，似乎比实际上真正的伽马暴还要多。

　　那么，什么是伽马暴呢？它们来自源于哪里？如果在我们的宇宙“后院”里来了一发，我们又会怎样？

　　伽马暴最早是在20世纪60年代，由美国的军用卫星发现的。一开始，美国军方认为这是有人违背了《部分禁止核试验条约》——这一条约禁止了除地下以外所有的核武器试验，包括太空。

　　为了监督这一条约的执行情况，1962年美国发射了维拉卫星（Vela），它能从太空中监测核爆炸产生的伽马射线闪光。

　　结果，维拉卫星经常能够检测到伽马射线闪光，后来苏联发射的卫星也证实了这一点。于是，每个人都想知道这个问题的答案：到底是谁老是在地球附近的太空中引爆核弹？

　　当然，答案是“没有人”。随着维拉卫星观察到越来越多的伽马暴，有一点变得越来越清楚了：这些闪光，既非来自地球，也非来自太阳。

尽管今天被传得纷纷扬扬的仙女座大系星伽马暴事件可能只是一场误报，但面对宇宙中最神秘莫测的这种高能现象，我们真能放松警惕吗？图片来源：EOS/A Roquette

　　到了20世纪70年代，这些神秘的闪光才被美国政府首次“解密”。他们将这些数据向天文学界公开，希望天文学家能够找到一个答案。没过多久，各种各样的理论就开始层出不穷。

　　美国哥伦比亚大学的物理学家马尔·鲁德尔曼（Mal Ruderman）在1974年的一次会议上说：“现在的理论比伽马暴还要多。”当时人们提出的奇怪理论包括：彗星之间的碰撞，银河系里中子星的碰撞，甚至还有来自外星人的通讯信号。

　　整个20世纪80年代，争论一直持续不断，但当时人们达成了一个共识——伽马暴源于我们银河系内的某些地方。

　　为了检验这一理论，NASA专门设计了BATSE探测器，安置在了康普顿伽马射线天文台卫星上。BATSE于1991年4月5日发射升空，以每天一次的频率发现和记录伽马暴。

　　BATSE能够把伽马暴定位到区区几度的天区之内，让它能够首次绘制出伽马暴在天空中出现的位置图。这张图揭露的信息令人震惊：伽马暴似乎随机分布在整个天空，根本不是银河系里的现象。（译注：如果伽马暴来源于银河系内，它的分布就应该跟我们看到的银河相似，而不会随机均匀分布在全天各处。）

为监测核试验而发射的美国维拉卫星，意外检测到了许多次伽马射线闪光现象。图片来源：NASA

　　BATSE的数据表明，伽马暴发生在极为遥远的宇宙里，距离地球动辄几十亿光年。这一发现产生一个巨大的矛盾：伽马暴太过明亮，就算用宇宙里能量最高的物理过程来解释，也解释不通。让我们能够在几十亿光年外的地球上看到的伽马暴，它必须要释放的能量实在是太大了。

　　唯一能够解释这一矛盾的，是这样一个想法：伽马暴发出的能量，并不是朝四面八方发散的，而是聚焦在了狭窄的光束之内，就像一个探照灯。这样一来，地球上能够看到的伽马暴所需的总能量就大大降低了。

　　这会不会意味着，数十亿年前远古时代的外星人建造了巨大的反射镜，把新生黑洞发出的能量聚焦到地球上，只是为了发出这样一个讯息——“看，我们在这里”呢？（实际上，这个讯息应该是“看，几十亿年我们曾经出现在这里过”，因为伽马暴从发出到抵达地球通常都要花费如此长久的时间。）

　　真正的答案，其实还要更加怪异。现在被普遍接受伽马暴模型都是特殊形式的爆炸，爆炸中粒子会以喷流的形式被抛射出来。你可以把它想象成高压水枪里射出的水柱。

　　但是对于伽马暴来说，这些“水”要替换成剥光了电子的原子，接近光速向外喷射，还要被一颗高速旋转、磁场极强、正在坍缩的恒星聚焦成狭窄的一束。爱因斯坦的狭义相对论预言，这种喷流里的带电粒子会沿着喷流的方向发出辐射。

　　这种“束流”模型有助于解释能量过高的问题，但它也暗示，伽马暴的数量要比原先认为的多得多。换句话说，肯定还有许多伽马暴是我们看不见的，因为它们的束流没有指向地球。

　　“束流”模型的问题还有一个问题，它完全没有说明爆发出那团能量的实际物理过程到底是什么。

NASA的康普顿伽马射线天文台首次绘制出了伽马暴在天空中的分布图，结果发现它们并非源自银河系内。图片来源：NASA

　　但是，有越来越多的证据表明，至少一部分伽马暴与一类特殊的、高速自转的恒星坍缩过程有关，在这个过程中，整颗恒星不是坍缩成一个黑洞，就是坍缩成一颗中子星。其他伽马暴则有可能是由中子星碰撞驱动的。

　　我们迄今为止检测到的成千上万次伽马暴，大部分都是几十亿年前久远的过去，黑洞被创造出来时在宇宙中留下的“签名”，这一点光是想想就让人觉得非同寻常。

　　所以，如果在银河系里发生一次伽马暴，其中一道束流又刚好指向地球，会怎么样呢？

　　很简单，对于生命来说，结果可能是毁灭性的。按照美国天文学家布莱恩·C·托马斯（Brian C. Thomas）发表的一篇论文，地球的臭氧层会被破坏殆尽，导致大量紫外辐射直达地面，可能导致大量DNA变异。

　　托马斯在他的论文中写道：“在多细胞生物体内，这样的效应可能导致发育迟缓和异常，改变组织构成并引发癌变。”

　　在久远的过去，伽马暴有可能曾经扫过地球，导致基因变异大爆发，从而影响过地球上生命的演化，甚至带来过生物大灭绝。

　　考虑到我们几乎每天都能检测到新的伽马暴，你大概会觉得伽马暴发生在我们附近的几率还挺高。不过，只要仔细想想大多数伽马暴发生的地点距离地球都极其遥远，你就发现，我们银河系内发生一次伽马暴的可能性其实非常小。

　　当然，在以数十亿年为计的地质时间上，银河系内的伽马暴曾经扫过地球，而且可能再次扫过地球，这样的可能性也不能说没有。

高速旋转的大质量恒星死亡时坍缩成黑洞的过程，会形成两道狭窄的高能粒子喷流，同时形成高能辐射束流。被束流扫过的话，就能看到伽马暴。这种模式至少能够解释一部分我们检测到的伽马暴。图片来源： National Science Foundation (US)

　　至少，有一颗大质量恒星值得我们关注，那就是位于银河系内、距离地球8000光年的WR 104。澳大利亚悉尼大学的天文学家彼得·塔特希尔（Peter Tuthill）发现，这颗恒星已经濒临死亡，总有一天会爆炸成为巨超新星（hypernova），然后坍缩形成一个黑洞。

　　WR 104的自转轴差不多指向地球，所以如果它坍缩时真的产生伽马暴的话，伽马暴的喷流和束流就会指向地球。

　　那它什么时候会炸呢？可能会在明天，也可能会在好几万年之后。谁知道呢？

距离地球8000光年的WR 104，已经濒临恒星生命的末期。它死亡时坍缩成黑洞的过程，可能产生伽马暴，射向我们的地球。图片来源：astroblogs.nl