国家“十三五”科技创新成就展，10月21—27日在北京展览馆举行，参展的慧眼卫星和怀柔一号卫星再次引起公众的关注。这两颗卫星的科学目标之一都是探测宇宙中的伽马暴。

电磁波根据不同的波长、频率、能量可以分为不同波段：我们常见的红橙黄绿青蓝紫为可见光，是人类肉眼可见的电磁波，波长约为5×10-7米；还有很多波段的电磁波是人类肉眼不可见的，比如伽马射线波长一般为10-12米量级。

伽马射线暴就是太空中发射的短时间但又高能量的伽马射线现象，其亮度远远超过太阳，堪称宇宙最亮的天体现象，在几分钟甚至几秒钟内释放的能量相当于太阳在万亿年释放的能量之和，是目前已知的宇宙中最猛烈的爆发现象，也被称为宇宙中的“美丽烟花”。

目前，学术界认为伽马射线暴产生的机制有两种情况：一种是来源于大质量恒星塌缩成黑洞或者中子星时发生了喷流现象，从而产生伽马射线暴；另一种认为伽马暴产生于两颗致密天体的绕转并合，比如两颗中子星相互绕转，距离越来越近后最终合并在一起形成黑洞，吸积周围的物质喷出伽马射线暴。

现在的理论认为，元素周期表中的很多重金属是由于两颗中子星并合产生的，而中子星的并合会产生伽马射线暴，所以我们研究伽马射线暴，就可以探究地球上重金属的来源。也有理论认为，在地球4亿多年前的奥陶纪时代，强烈的伽马射线暴袭击了地球，天空中出现了两个太阳，造成了75%的生物消失，这就是第一次生物大灭绝，虽然目前平均每天可以观测到两三个伽马射线暴，但都来源于遥远的宇宙，没有对地球造成伤害，但如果在银河系中发生伽马暴，那么强大的能量会立即破坏整个臭氧层，使地球生物暴露在致命的太阳辐射下，最终又将造成地球生物的大灭绝。同时，定期发射的伽马射线暴，也会阻止宇宙生命向高级物种进化的可能性，这也解释了为什么至今没有在外太空监测到其他文明，对于宇宙的过去、现在及未来的好奇心，不断激励着人类对伽马暴的探索。

虽然伽马暴的威力如此之大，也并非宇宙中罕见的天文现象，但是人类对于它的认识却来源于一次偶然的相遇。20世纪60年代，美国为了监测苏联的核试验，发射了携带伽马射线探测器的Vela卫星，但是他们探测到明显的伽马射线并不是来自于苏联的核试验，而是来源于宇宙，这便开启了人类对伽马暴的探测之旅。随后，人们还先后发射了一系列的空间高能探测器，致力于研究伽马暴的各种辐射性质，以揭示其物理起源和具体的辐射机制。

虽然中国起步较晚，但也在后起直追中。2001年，我国在神舟二号飞船上搭载了伽马暴探测器；2016年，我国与欧洲合作在天宫二号空间实验室上搭载了天极望远镜；2017年，我国发射了首颗空间X射线天文卫星——慧眼卫星；2020年12月，我国成功发射了首颗全天监测引力波电磁对应体的怀柔一号卫星。

（作者系哈尔滨工程大学学生）

来源: 科普时报