“最强伽马射线暴！光子能量超此前纪录10倍”

本篇文章1558字，读完约4分钟

伽马射线猝灭一直以来被称为宇宙最强线，但关于其本身还围绕着许多谜团。 最近，俄罗斯诺夫哥罗德应用物理研究所教授叶夫根尼·德里希夫和以色列耶路撒冷希伯来大学教授茨维·皮兰通过整合观测资料，揭示了伽马射线暴的辐射机制细节。

这次发现来源于前几天检测到的grb 190114c，这是45亿年前遥远星系的耀眼爆炸。 科学家利用位于西班牙的magic大气切伦科夫望远镜，首次检测到了伽马射线暴的非常高能光子的辐射，揭示了这些光子的辐射模型。

黑洞形成后的能量爆炸

伽马射线猝发又称伽马射线猝发，是宇宙伽马射线强度在短时间内突然增强，然后迅速减少的现象。 南京大学天文与空间科学学院教授王祥玉在接受科技日报记者采访时表示，伽马风暴的时间不长，一般只有几十秒，能量主要来自伽马射线。 伽马射线是波长小于0.1纳米的电磁波，是比x射线能量更高的辐射。

人类首次检测到伽马风暴，是1967年美国vela卫星在核爆监测过程中，克莱贝·萨德尔等人无意中发现的。 从那以后，伽玛暴引起了人们的关注，几颗专用卫星发射了以探测伽玛暴的起源。 已观测到2000多例伽马暴力。

伽玛暴力分为时间不足2秒的短暴力和时间超过2秒的长暴力。 起源不同，伽马风暴的性质就不同。 目前科学界对这两种伽玛暴的起源问题有比较清晰的认识。

长风暴通常被认为是巨大质量的恒星耗尽核燃料时发生的。 恒星中心崩溃成黑洞后，喷泉一样的物质喷流以接近光速的速度向外发出，在这个过程中伽马射线会爆炸。 简短，研究者认为是两颗中子星碰撞产生的。 2颗中子星碰撞时也会产生黑洞，也有像长风暴一样以接近光速的速度向外飞出，形成伽马风暴的喷流。

物理学家通过计算发现强大的伽马风暴会杀死一定范围内的宇宙生命。 发生在4亿5千万年前的奥陶纪大灭绝是地球五大历史事件之一，海洋物种数量急剧减少。 证据表明，这一巨变发生在冰川时代，伽马射线的爆炸可能是引起这次大规模灭绝的原因之一。

来自早期宇宙的高能闪光

伽马风暴之所以备受关注，是因为其物理条件极端。 另一方面，伽马暴力在短时间内释放的能量很大。 由于单位时间释放巨大的能量，伽马风暴是宇宙中最亮的爆炸，是来自外太空的短而强的高能辐射闪光。 王祥玉说。 另一方面，喷流的速度特别快，接近光速。 这些极端条件使伽马风暴成为当今天文学中比较重要的研究行业之一。 由于伽马风暴形成于宇宙的早期阶段，科学家们可以利用它来研究早期宇宙的性质。

这次检测到的grb 190114c伽马风暴是一场漫长的风暴，形成于恒星的崩溃。 与之前检测到的伽马暴不同，科学家从这次伽马暴中首次检测到了非常高能量的伽马射线，最高能量达到了1012电子伏的伽马射线，其能量是以前全部检测到的最高能量光子的10倍。

以前检测到的伽马风暴光子能量相对较低，这常见于电子同步辐射驱动的结果，即电子在磁场中旋转产生的辐射。 但是，这次检测到的非常高能量的伽马射线光子，能量不是同时辐射，而是来自电子的逆康普顿散射。 王祥玉说。

逆康普顿散射是指高能电子和低能光子碰撞后向低能光子获取能量的散射过程。 由于发现了非常高能量的伽马射线来自逆康普顿散射，科学家们可以区分不同的发射模型。

王祥玉说，尽管这是grb 190114c准确检测逆康普顿散射成分的第一次伽马风暴。 但是，在此之前，他们发现伽马风暴( grb 130427a )显示出逆康普顿散射的迹象，但不像grb 190114c那样确定。 目前，他们的团队副本独立提出了逆康普顿散射机制，对grb 190114c多波段数据进行了更严格、更全面的解释，其成果已提交到预印平台arxiv网站。

据悉，中国重大科技基础设施高地宇宙线观测所( lhaaso )也在致力于伽马风暴的非常高能光子的探测，未来有望取得划时代的进展。