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简介： 上世纪60年代，美国的Vela核试验探测卫星发现伽马射线暴，是来自深空的随机时间的伽马射线发出的闪光，持续时间几毫秒到几分钟不等。GRB是自大爆炸以来宇宙中发生的最明亮的电磁事件，现代的天文学家对其研究更加深入。

伽马射线暴（GRB）是自大爆炸以来宇宙中发生的最明亮的电磁事件。

伽马射线暴是源自深空随机产生的伽马射线所发出的光芒。伽马射线暴的持续时间可从几毫秒到几分钟不等。初始爆发通常会伴有更长寿命的“余辉”，并发出更长波长的光（X射线，紫外线，可见光，红外线和无线电波）。轨道卫星每周可探测到伽马射线暴2到3次。

伽马射线暴图示

美国国家航空航天局

伽玛射线暴以发现日期命名：前两位数是年份，中间两位数是月份，后两位数是日期。如果一天内同时发生两个或多个伽玛射线暴，则第一个发现的伽玛射线暴命名时添加字母“A”以区分，第二个用“B”，依此类推。

大多数观察到的伽马射线暴可能是由快速旋转的高质量恒星的核心坍缩成黑洞时，能量释放引起的。次型伽玛射线暴（“短”暴）可能源于不同类型的能量释放过程，主流理论认为是以双星系统运行的中子星合并造成的。

尽管软伽马射线复现源耀斑是与银河系磁星有关的一种现象，但目前所有观测到的伽玛射线暴都来自银河系外。并且大多数伽玛射线暴源自十亿光年外。

伽马射线暴的发现

1960年代后期，美国船帆座核试验探测卫星发现了伽马射线暴。船帆座是为了检测太空中进行核武器试验时所发射的伽马辐射脉冲而建造的，因为美国怀疑苏联在1963年签署《核试验禁止条约》后可能会进行秘密核试验。虽然大多数卫星距地球表面约500英里旋转，但船帆座卫星在距地球表面65,000英里的高度旋转。在这个高度，卫星绕范艾伦辐射带运行以降低传感器中的噪声。并且美国政府怀疑月球背后可能存在苏联试图隐藏的核武器试验地，而此高度的卫星还可以探测到月球背后发生的爆炸。

无论何时，船帆座系统通常有四颗运行卫星，因此可多点检测伽马射线信号，将信号源定位到相对集中的太空区域。这些特点可以提高船帆座系统探测核武器的能力，也可使其探测到伽马射线暴。

1967年7月2日，船帆座4号和船帆座3号卫星检测到了与任何已知核武器特点都不符的伽马射线闪光。核弹会产生非常短暂而强烈伽玛射线暴，其爆发时间不足百万分之一秒，其后随着不稳定核的衰变，辐射也会稳定地减弱。而船帆座卫星检测到的信号既没有强烈的初始闪光，也没有逐渐的衰减现象，但是在光曲线上有两个明显的峰值。

伽马射线暴的早期研究

发现伽马射线爆发不久后，为了研究造成此现象的原因，就必须将它们与其他波长的天体相比较。此方法要求获得的几个伽马射线暴位置需要比船帆座可提供的位置更加精准。为满足更高精度的要求，检测器需放置更远。因此不仅需要将卫星发射到地球轨道上，而且要把探测器分布在整个太阳系中。

1978年底，第一个行星际观测网（IPN）已建成，它由之前的船帆座卫星和太阳系内的5个新太空探测器组成。当系统运行时，可在几弧度范围内精确定位出伽马射线暴。但是，即使使用最强大的望远镜，在该区域也找不到任何有趣的东西。

康普顿伽玛射线天文台及其爆发和瞬态源试验设备（BATSE）于1991年发射，这是一种极其灵敏的伽玛射线探测器。该仪器提供的关键数据表明伽玛射线暴是各向同性的（没有偏向空间中的任何特定方向，如银道面或银河系中心）。银河系的结构非常平坦，如果伽马射线暴是从银河系内部产生的，它们将不会各向同性地分布在天空中，而是会集中在银河系平面中上。尽管明亮的闪烁表明这些爆发一定是在银河系内部产生的，但其分布情况表明并非如此。

伽马射线暴当前研究任务

迅捷航天器

美国国家航空航天局

2004年11月美国国家航空航天局发射的雨燕卫星带有灵敏的伽马射线探测器，能在探测到暴发后不到一分钟的时间内将机载X射线和光学望远镜指向新的暴发方向。当前，雨燕卫星已首次观测到短暴发余辉，获得了伽马射线暴余辉在其早期演化阶段，甚至在伽马射线暴的伽马射线发射停止前，其运行状态的大量数据。工作组还发现了伽马射线暴结束几分钟到几天后内出现的大型X射线耀斑。

大量灭绝事件

地球附近的伽马射线暴可能会导致大量大灭绝事件。短时间的伽马射线暴对生命的直接损害有限，但地球附近的暴发可能会减少臭氧层并产生酸性氮氧化物，从而改变大气化学性质，最终对生物圈造成严重破坏。

在对伽马射线暴的分布进行分析时，发现高能长伽马射线暴最有可能源自缺乏金属元素的星系。由于银河系被认为富含金属元素并且可以容纳长伽马射线暴，而自地球形成以来没有伽马射线暴在银河系外发射，因此地球附近的伽马射线暴极不可能是过去大量灭绝事件的原因。

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

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