第二章伽马射线爆（4）

    伽马射线爆：请揭开你的面纱

    伽马射线爆与超新星有关

    宇宙伽马射线爆是天文学中悬而未决的问题之一，数十年来科学家一直致力于弄清这种爆发的本质，揭开伽马射线爆的神秘面纱。但一直未能如愿，最近，英国科学家公布了一项最新研究成果，这一成果表明：伽马射线爆很可能与超新星爆发有密切的关系。这就使人类对伽马射线爆本质的认识更进了一步。

    伽马射线是波长小于0.1纳米的电磁波，它的能量非常高。但是大多数伽马射线会被地球的大气层阻挡，所以对它的观测必须在地球之外进行。近年来，科学家已经知道，伽马射线爆发生在我们的银河系之外。但对它的产生原因却一直没有定论。有理论认为，伽马射线爆是中子星落入黑洞时产生的，也有理论认为，伽马射线爆是超新星爆发产生的。但科学家们都没有找到证明自己观点的确切证据。

    在最新一期的英国《自然》杂志上，一个英国研究小组报告了他们对于伽马射线爆的最新研究成果。一次伽马射线爆通常会伴随着x射线波段的“余辉”。研究者研究了2001年12月的一次伽马射线爆的观测数据，欧洲航天局的xmm——牛顿太空望远镜观测到了这次伽马射线爆长达270秒的x射线波段的“余辉”。通过对于x射线的观测，研究者发现了在爆发处镁、硅、硫等元素以亚光速向外逃逸，而通常只有超新星爆发才会造成这种现象。

    据此，专家认为，伽马射线爆很可能是由超新星爆发引起的。而今年3月份科学家们对伽马射线爆的成功捕获，证实了他们的猜想是对的。超新星爆发确实是伽马射线爆发的原因之一。

    伽马射线爆发可能是“宇宙探戈”的产物

    能够吞噬一切物质的黑洞，将另一个天体“逮住”并强行与它“狂舞”一番，会有什么后果？科学家最近提出，宇宙深处神秘的强大伽马射线爆发，也可能是黑洞“热舞”的一个产物。

    天文学家们对黑洞及其“舞伴”——处于残余状态的恒星进行了研究。他们诙谐地将这两种天体之间的相互作用过程，形容为在跳一场“宇宙探戈”。

    科学家们说，处于残余状态的恒星，实际上是以一种环状的面貌出现，它在与黑洞的“对舞”中，完全处于被动。在这场火热的“舞蹈”中，盘绕的磁场线包围了两个天体，就像纠缠的手臂。黑洞携着它的“舞伴”越转越快，它的“舞伴”——环状恒星残余物也不断从黑洞那里吸取到巨大的能量，“热力”四散。最终，环状恒星残余物被紧紧地拉向黑洞，并最终被黑洞“吞掉”，走到毁灭的尽头，而这场“宇宙探戈”也随之达到，剩下的只是“气喘吁吁”的黑洞。

    “宇宙探戈”当然只是一个有趣的形容，科学家们只不过是借用它来更形象地表述自己的成果。他们最感兴趣的是在这一过程中两个天体之间能量的交换和发散机制。他们就此专门建立了一个模型。在研究后发现，两个天体在“起舞”的过程中，会沿着黑洞旋转轴的方向产生伽马射线定向射流。但这只是“宇宙探戈”极小部分的产物，在两个天体相互作用过程中，相当于伽马射线爆发100倍之多的绝大多数能量，都通过恒星残余物以重力波的方式散向了太空。

    科学家们指出，“宇宙探戈”这个模型，好处就在于它可以解释此前在天文观测中所发现的自相矛盾之处。虽然旋转的黑洞被认为是一个可能的伽马射线产生源，但它的能量一般是任意地向四处发射，而模型观测却显示伽马射线的能量一般是定向的。科学家们认为，“宇宙探戈”模型可以解决这一悖论。

    这个模型认为，恒星残余物经历了与黑洞相互作用的一个短暂过程，而不是一下就被黑洞吸进去。更关键的是，这个模型还认为恒星残余物从黑洞吸收了能量，并且通过自身的旋转，像一个高效的催化转化器，将吸收的部分无定向能量，重新以伽马射线爆发的方式定向发送出去。

    不过，设想这一模型的科学家们说，他们的模型只是理论上的，还有待未来天文观测结果的检验。不过，这也为伽马射线爆产生的另一种可能提供了可借鉴的依据。</p>

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