宇宙杀手伽玛射线如何形成?宇宙磁场或是源头

 　　伽玛射线是一种杀伤力强大的辐射能量，它足以摧毁任何一个星球，想要毁灭人类更是简单。现在的我们之所以平安无事，全靠地球磁场和大气将伽玛射线挡在门外，但这是在射线非常弱的情况下，一点伽玛射线暴来临，地球生物将无一幸免。

　　地球上最为著名的第五次生命大灭绝，伽玛射线就是元凶之一。伽玛射线的杀伤力不用多说，而且现在宇宙中几乎充满了这种射线，那么这样强大的宇宙辐射究竟是怎么产生的呢?真的是数百亿年前的宇宙大爆炸遗留的吗?

　　2002年，天文学家们首次在宇宙中发现了来自于天鹅座的强烈伽玛射线，射线中蕴藏着巨大的能量。这一射线的发现使天文学家异常兴奋，但同时也也给他们带来了许多新的困惑。能够产生如此高能射线的地区必定存在着强磁场，一般情况下只有超新星的爆炸或者是巨大的黑洞才有这个能力，但是天鹅座地区却并不具备这种条件。

　　这项研究成果被发表在了最新一期的《物理学回顾》杂志上。负责研究项目的是来自范德比尔特大学的物理学家托马斯·韦勒(音)，参加研究工作的还有来自美国威斯康星州密尔沃基大学的物理学家中易斯·安奇罗多吉(音)、来自俄亥俄州大学的物理学家约翰·比克姆(音)、来自东北大学的物理学家哈姆·格尔德博格(音)和来自达拉谟大学的塞格尔·帕罗玛斯(音)。

按照目前的天体物理学理论，高能宇宙伽玛射线的形成需要有一个非常强大的磁场空间，能够产生如此强大磁场空间的只有恒星爆炸或者是在许多星系中央存在的超级黑洞。然而天鹅座只是一个由年轻的、高温的、明亮的恒星组成的星系，根本不具备释放出高温伽玛射线的能力，所以，天文学家们探测到的天鹅座伽玛射线的形成必然有其它的原因，韦勒和他的同事们提出的新理论也就应运而生了。这个新理论可以解释天鹅座恒星的特点，揭密天鹅座恒星周围核子风暴的秘密以及为什么这里可以产生高温伽玛射线。

　　人类首次发现宇宙射线是在1912年，当时是通过一次热气球实验发现的。当时，科学家们就对射线中所蕴含的巨大能量感到非常惊奇并从那里起开始研究这些射线的来源。起初，几乎所有的科学家们都认为这种射线来自于外太空。到今天，科学家们已经认识到这些射线是由不同的物质组成的，它们包括伽玛射线、电子射线、质子射线及核子射线，对于这些射线的起源，科学家们也有了更深入的认为。绝大部分的低能射线都是由太阳产生的，但高能射线还是来自于宇宙深处。

尽管经过了许多年的研究，宇宙射线对于我们来说还是有许多的秘密，例如蕴含能量最高的质子射线究竟是怎么回事。质子射线就好象是棒球运动中的击球手一样。在射线形成之初，数亿颗质子分享了宇宙能量，但是其中的部分质子似乎可以继承其它质子中的能量逃逸出来，就好象击球手集中全力的一击一样。目前还没有一种理论可以全球的解释这一现象。

　　还有一个令人不解的问题就是高能伽玛射线的来源问题。在可见光谱范围内，伽玛射线所蕴含的能量是光子的一万亿倍，可以说伽玛射线是我们能够看到的最强烈的光。科学家们曾经做过测试，伽玛射线中一个电子的能量就可以产生1伏特的电压，而一般的伽玛射线中都会含有数万亿个这样的电子。

　　近年来，天文学家们就宇宙射线的问题，特别是伽玛射线的问题提出过许多的理论设想，其中为多数人接受的理论认为伽玛射线的形成原因是受到了宇宙中的强烈磁场的作用。宇宙中的超强磁场对其中的电子进行了加速，电子的运行速度达到一定强度后就转变成了微波级光子，这种微波光子的能量储存能力就可以提高数千甚至数万倍。当电子运行至脱离磁场范围后，它的能量就会逐步衰减，并逐渐形成我们所看到的伽玛射线。还有一种比较成熟的理论认为宇宙射线的形成与质子和光子的碰撞有关。首先，质子以牺牲自身的稳定性为代价吸收光子，随后质子迅速衰变成亚原子，进而在宇宙中形成伽玛射线。

　韦勒称，“我们在研究中发现了一个伽玛射线形成的新理论，天鹅座中的那些恒星可以释放出紫外线，恒星风暴中还包含有质、硅元素等物质，而且其中的核物质带有强烈的正电荷。在这种环境下，由于受紫外线的作用，一个中等强度的磁场也可以加速电子的运行，而且紫外线还有助于核子分裂而形成伽玛射线。这个理论与先前的伽玛射线理论并不冲突，伽玛射线的起因都是由于磁场对电子的加速运动。”

　　俗话说，知己知彼百战不殆，我们想要躲过伽玛射线的伤害，就必须清楚他的来源，产生过程等因素，这样才能更好的预测和规避灾难。探索宇宙这件事，人们还有很长的路要走。