已知宇宙最恐怖的能量爆發(fā)，在短短的一瞬間，整個宇宙都黯然失色

在浩瀚的宇宙中，時不時地就會發(fā)生一些高能事件，其釋放出的能量往往令人嘆為觀止，而在它們之中，最引人注目的，應(yīng)該就是伽馬射線暴了。

簡而言之，所謂伽馬射線暴，就是指一種來自天空中某一方向的伽瑪射線強度在短時間內(nèi)突然暴漲的現(xiàn)象。實際上，已知宇宙最恐怖的能量爆發(fā)，就是一次編號為“GRB 221009A”的伽馬射線暴。

“GRB 221009A”發(fā)現(xiàn)于2022年10月9日，持續(xù)了大約10分鐘，其在伽馬射線波段的峰值亮度，在短短的一瞬間，令整個宇宙都黯然失色，直接導(dǎo)致了當(dāng)時運行在太空中的多個伽馬射線探測器出現(xiàn)了“探測器飽和”。

也就是說，由于亮度太高，即使是這些專業(yè)的探測器，也被短暫地“晃瞎”了。幸運的是，我國的高海拔宇宙線觀測站（LHAASO）完美地觀測到了此次爆發(fā)的過程。

（↑高海拔宇宙線觀測站位于四川稻城縣海子山，占地面積約1.36平方公里，是地球表面海拔最高、規(guī)模最大、靈敏度最強的宇宙射線探測裝置）

在觀測過程中，高海拔宇宙線觀測站記錄到了大約5000個極高能光子，其能量可高達18TeV，作為對比，在過去所有伽馬射線暴的觀測記錄中，極高能光子的數(shù)量加起來也只有數(shù)百個。

另一方面，“GRB 221009A”甚至還對地球大氣產(chǎn)生了可觀測的物理影響，因為它觸發(fā)了用于研究太陽耀斑的探測儀器，探測數(shù)據(jù)顯示，在其爆發(fā)期間，地球大氣表現(xiàn)出了明顯的被擾動的狀態(tài)，大概相當(dāng)于C3至M1級太陽耀斑所造成的影響。

對于如此強大的伽馬射線暴，科學(xué)家首先想到的就是，它的發(fā)射源應(yīng)該離我們不太遠，甚至就在銀河系之中。但后續(xù)的觀測卻表明事實并非如此，因為觀測數(shù)據(jù)顯示，其發(fā)射源在天空中位于天箭座方向，與我們的距離高達24億光年左右。

一次遠在24億光年之外的能量爆發(fā)，竟然可以亮到讓科學(xué)家誤認為它就在我們銀河系之中，其釋放出的能量會有多恐怖呢？在經(jīng)過深入研究后，科學(xué)家給出的計算結(jié)果是：其總輻射能量在1.2 x 10^48焦耳至3 x 10^48焦耳之間。

這是什么概念呢？這樣說吧，太陽每秒釋放的能量大約為3.828 x 10^26焦耳，對于我們?nèi)祟悂碇v，這已經(jīng)是非常大的能量了，因為全人類當(dāng)前每年消耗的能量約為6.2 x 10^20焦耳，按這樣的消耗量計算，太陽1秒釋放的能量，就可供全人類使用大約60多萬年。

而太陽的主序星階段大約有100億年，也就是說，在整個主序星階段，太陽釋放的總能量大約為1.2 x 10^44焦耳。

簡單計算一下就可以知道，“GRB 221009A”釋放出的能量，至少相當(dāng)于1萬個太陽“終其一生”釋放出的總能量，重要的是，如此巨大的能量是在短短的10分鐘之內(nèi)釋放出來的，你說恐不恐怖？毫不夸張地講，如果此次事件發(fā)生在我們地球附近，那估計整個太陽系都將不復(fù)存在……

通過對不同天文臺收集的數(shù)據(jù)進行比較，科學(xué)家得出的結(jié)論是，“GRB 221009A”的亮度是之前的紀錄保持者的大約70倍。也正因為如此，此次事件也被認為是已知宇宙最恐怖的能量爆發(fā)。那么，如此強大的能量爆發(fā)，到底是什么產(chǎn)生的呢？

從整體上來講，伽馬射線暴可分為短暴（持續(xù)時間小于2秒）和長暴（持續(xù)時間大于2秒）兩大類，前者通常由中子星或黑洞這樣的天體在碰撞與合并過程中產(chǎn)生，而后者則通常產(chǎn)生于質(zhì)量相當(dāng)于太陽數(shù)十倍的大質(zhì)量恒星在“壽終正寢”所發(fā)生的超新星爆發(fā)。

所以科學(xué)家給出的觀點是，以“GRB 221009A”的持續(xù)時間來看，它應(yīng)該是產(chǎn)生于超新星爆發(fā)。

為了對其進行驗證，科學(xué)家利用韋伯望遠鏡，對“GRB 221009A”的發(fā)射源所在區(qū)域進行了詳細觀測，結(jié)果表明，其紅外光譜和光度特征，都符合一顆大質(zhì)量恒星在發(fā)生了超新星爆發(fā)之后應(yīng)有的表現(xiàn)，從而為這個觀點提供了有力的支持。

參考資料：JWST detection of a supernova associated with GRB 221009A without an r-process signature，Nature Astronomy，doi: 10.1038/s41550-024-02237-4