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1. 伽马射线是什么
伽马射线是什么 什么是α射线,β射线和γ射线
【α射线】
α射线亦称α粒子束，高速运动的氦原子核。α粒子由2个质子和2个中子组成。它的静止质量为6.64*10-27千克，带电量为3.20*10-19库。 物理学中用He表示α粒子或氦核。卢瑟福首先发现天然放射性是几种不同的射线。他把带正电的射线命名为α射线；带负电的射线命名为β射线。在以后的一系列实验中卢瑟福等人证实α粒子即是氦原子核。
【β射线】
β射线：高速运动的电子流0/-1e，贯穿能力很强，电离作用弱，本来物理世界里没有左右之分的，但β射线却有左右之分。贝塔粒子即β粒子，是指当放射性物质发生β衰变，所释出的高能量电子，其速度可达至光速的99%。 在β衰变过程当中，放射性原子核通过发射电子和中微子转变为另一种核，产物中的电子就被称为β粒子。在正β衰变中，原子核内一个质子转变为一个中子，同时释放一个正电子，在“负β衰变”中，原子核内一个中子转变为一个质子，同时释放一个电子，即β粒子。
【γ射线】
γ射线，又称γ粒子流，是原子核能级跃迁蜕变时释放出的射线，是波长短于0.01埃的电磁波。γ射线有很强的穿透力，工业中可用来探伤或流水线的自动控制。γ射线对细胞有杀伤力，医疗上用来治疗肿瘤。γ射线首先由法国科学家P.V.维拉德发现，是继α、β射线后发现的第三种原子核射线。
伽马射线的危害
γ射线具有极强的穿透本领。人体受到γ射线照射时，γ射线可以进入到人体的内部，并与体内细胞发生电离作用，电离产生的离子能侵蚀复杂的有机分子，如蛋白质、核酸和酶。
它们都是构成活细胞组织的主要成份，一旦它们遭到破坏，就会导致人体内的正常化学过程受到干扰，严重的可以使细胞死亡。
扩展资料：
一、产生原理
放射性原子核在发生α衰变、β衰变后产生的新核往往处于高能量级，要向低能级跃迁，辐射出γ光子。原子核衰变和核反应均可产生γ射线。其为波长短于0.2埃的电磁波。γ射线的波长比X射线要短，所以γ射线具有比X射线还要强的穿透能力。
伽马射线是频率高于1.5 千亿亿 赫兹的电磁波光子。伽马射线不具有电荷及静质量，故具有较α粒子及β粒子弱之电离能力。伽马射线具有极强之穿透能力及带有高能量。伽马射线可被高原子数之原子核阻停，例如铅或乏铀。
二、测量方法
γ光子不带电，故不能用磁偏转法测出其能量，通常利用γ光子造成的上述次级效应间接求出，例如通过测量光电子或正负电子对的能量推算出来。此外还可用γ谱仪（利用γ射线与物质相互作用）直接测量γ光子的能量。
由荧光晶体、光电倍增管和电子仪器组成的闪烁计数器是探测γ射线强度的常用仪器。
参考资料来源：搜狗百科-伽马射线
什么是伽马射线
α射线是氦原子核流， β放射是电子流 γ射线，波长小于0.1纳米的电磁波，是比X射线能量还高的一种辐射.李启斌提出了本世纪7个天文研究领域。
其中有3个涉及地外能量探索，一个是和暗物质有关的暗能量，一个是具有巨大辐射能量的类星体，还有一个则是来自河外的巨大能量源枣伽玛射线爆。 人类已经看到的太空物质只有百分之几，还有百分之九十几的物质是黑暗的，人类没有看到的，这就是暗物质。
提到暗物质，人类很容易想到“黑洞”。黑洞是暗物质的一种。
黑洞的引力非常大，从地球上发射的卫星要达到第一宇宙速度7.8公里/秒才能冲出大气层，而在黑洞上以光速发射还是无法超越其巨大的引力。根据霍金的黑洞理论，根据对周围事物的观测可以确定黑洞。
如果其周围事物往下掉，那么就会发出X光，产生X光晕，根据对X光的观测就可以测定黑洞。如果观测到某颗星一直围绕着空心转动，那么也可以推测其轨道中间存在着黑洞。
对类星体的探讨属于天体剧烈活动领域的观测。李启斌解释说，类星体的神秘点在于其每秒辐射的能量比整个银河系1000亿颗星体的总和还大。
天文学家推测，其中一定存在着提供能量的独特方法。 伽玛射线爆的发现是戏剧性的。
人们最初观测伽马射线是为了监测核试验，当仪器偶然对准空中时，发现了来自太空的伽马射线。人们由此发现了发射伽马射线的星体，其中有一部分是爆发性的。
空间探测器的观测结果显示了伽马射线爆平均每天一次的频繁程度。 伽马射线爆跟类星体一样具有很强的能量。
李启斌乐观的讲，如果能够观测和分析出它们的能量来源，说不定可以解决人类的能源危机和以破坏环境为代价的能源开采。2003年末，美国《科学》杂志评出年度十大科技成就，关于宇宙伽马射线的研究入选其中。
这项研究增进了对宇宙伽马射线爆发的理解，证实伽马射线爆发与超新星之间存在联系。 6500万年前，一颗撞向地球的小行星曾导致了恐龙的灭绝。
然而据英国《新科学家》杂志2003年披露，来自外太空的杀手远不止小行星一个，最新科学研究显示，早在4亿年前，地球上曾经历过另外一次生物大灭绝，而罪魁祸首就是银河系恒星坍塌后爆发的“伽马射线”！ 在天文学界，伽马射线爆发被称作“伽马射线暴”。 究竟什么是伽马射线暴？它来自何方？它为何会产生如此巨大的能量？ “伽马射线暴是宇宙中一种伽马射线突然增强的一种现象。”
中国科学院国家天文台赵永恒研究员告诉记者，伽马射线是波长小于0.1纳米的电磁波，是比X射线能量还高的一种辐射，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，观测必须在地球之外进行。
冷战时期，美国发射了一系列的军事卫星来监测全球的核爆炸试验，在这些卫星上安装有伽马射线探测器，用于监视核爆炸所产生的大量的高能射线。 侦察卫星在1967年发现了来自浩瀚宇宙空间的伽马射线在短时间内突然增强的现象，人们称之为“伽马射线暴”。
由于军事保密等因素，这个发现直到1973年才公布出来。这是一种让天文学家感到困惑的现象：一些伽马射线源会突然出现几秒钟，然后消失。
这种爆发释放能量的功率非常高。一次伽马射线暴的“亮度”相当于全天所有伽马射线源“亮度”的总和。
随后，不断有高能天文卫星对伽马射线暴进行监视，差不多每天都能观测到一两次的伽马射线暴。 伽马射线暴所释放的能量甚至可以和宇宙大爆炸相提并论。
据赵永恒研究员介绍，伽马射线暴的持续时间很短，长的一般为几十秒，短的只有十分之几秒。而且它的亮度变化也是复杂而且无规律的。
但伽马射线暴所放出的能量却十分巨大，在若干秒钟时间内所放射出的伽马射线的能量相当于几百个太阳在其一生（100亿年）中所放出的总能量！ 在1997年12月14日发生的伽马射线暴，它距离地球远达120亿光年，所释放的能量比超新星爆发还要大几百倍，在50秒内所释放出伽马射线能量就相当于整个银河系200年的总辐射能量。这个伽马射线暴在一两秒内，其亮度与除它以外的整个宇宙一样明亮。
在它附近的几百千米范围内，再现了宇宙大爆炸后千分之一秒时的高温高密情形。 然而，1999年1月23日发生的伽马射线暴比这次更加猛烈，它所放出的能量是1997年那次的十倍，这也是人类迄今为止已知的最强大的伽马射线暴。
成因引发大辩论 关于伽马射线暴的成因，至今世界上尚无定论。有人猜测它是两个中子星或两个黑洞发生碰撞时产生的；也有人猜想是大质量恒星在死亡时生成黑洞的过程中产生的，但这个过程要比超新星爆发剧烈得多，因而，也有人把它叫做“超超新星”。
赵永恒研究员介绍说，为了探究伽马射线暴发生的成因，引发了两位天文学家的大辩论。 在20世纪七八十年代，人们普遍相信伽马射线暴是发生在银河系内的现象，推测它与中子星表面的物理过程有关。
然而，波兰裔美国天文学家帕钦斯基却独树一帜。他在上世纪80年代中期提出伽马射线暴是位于宇宙学距离上，和类星体一样遥远的天体，实际上就是说，伽马射线暴发生在银河系之外。
然而在那时，人们已经被“伽马射线暴是发生在银河系内”的理论统治多年，所以他们对帕钦斯基的观点。
伽玛射线是什么？
γ射线，又称γ粒子流，中文音译为伽马射线。波长短于0.2埃的电磁波[1]。首先由法国科学家P.V.维拉德发现，是继α、β射线后发现的第三种原子核射线。原子核衰变和核反应均可产生γ射线 。γ射线具有比X射线还要强的穿透能力。当γ射线通过物质并与原子相互作用时会产生光电效应、康普顿效应和正负电子对三种效应。原子核释放出的γ光子与核外电子相碰时，会把全部能量交给电子，使电子电离成为光电子，此即光电效应。由于核外电子壳层出现空位，将产生内层电子的跃迁并发射X射线标识谱。高能γ光子（>2兆电子伏特）的光电效应较弱。γ光子的能量较高时，除上述光电效应外，还可能与核外电子发生弹性碰撞，γ光子的能量和运动方向均有改变，从而产生康普顿效应。当γ光子的能量大于电子静质量的两倍时，由于受原子核的作用而转变成正负电子对，此效应随γ光子能量的增高而增强。γ光子不带电，故不能用磁偏转法测出其能量，通常利用γ光子造成的上述次级效应间接求出，例如通过测量光电子或正负电子对的能量推算出来。此外还可用γ谱仪（利用晶体对γ射线的衍射）直接测量γ光子的能量。由荧光晶体、光电倍增管和电子仪器组成的闪烁计数器是探测γ射线强度的常用仪器。
通过对γ射线谱的研究可了解核的能级结构。γ射线有很强的穿透力，工业中可用来探伤或流水线的自动控制。γ射线对细胞有杀伤力，医疗上用来治疗肿瘤。
探测伽玛射线有助天文学的研究。
当人类观察太空时，看到的为“可见光”，然而电磁波谱的大部份是由不同辐射组成，当中的辐射的波长有较可见光长，亦有较短，大部份单靠肉眼并不能看到。通过探测伽玛射线能提供肉眼所看不到的太空影像。
在太空中产生的伽玛射线是由恒星核心的核聚变产生的，因为无法穿透地球大气层，因此无法到达地球的低层大气层，只能在太空中被探测到。太空中的伽玛射线是在1967年由一颗名为“维拉斯”的人造卫星首次观测到。从20世纪70年代初由不同人造卫星所探测到的伽玛射线图片，提供了关于几百颗此前并未发现到的恒星及可能的黑洞。于90年代发射的人造卫星（包括康普顿伽玛射线观测台），提供了关于超新星、年轻星团、类星体等不同的天文信息。
γ射线是一种强电磁波，它的波长比X射线还要短，一般波长γ射线具有极强的穿透本领。人体受到γ射线照射时，γ射线可以进入到人体的内部，并与体内细胞发生电离作用，电离产生的离子能侵蚀复杂的有机分子，如蛋白质、核酸和酶，它们都是构成活细胞组织的主要成份，一旦它们遭到破坏，就会导致人体内的正常化学过程受到干扰，严重的可以使细胞死亡
伽马射线是什么
科学家们观察到一个伽马爆（Gamma Ray Burst, GRB）刚刚发生后的情景，见证了一个巨大星体的毁灭和一个据信是旋转黑洞的诞生.这次观测是到目前为止对伽马爆的最详细的记录，观测结果已发表在3月20日的《自然》杂志上.伽马爆是目前宇宙中已知威力最大的爆炸，一次伽马爆所释放的能量是超新星爆发的数百倍，亮度最高时达到太阳亮度的一百亿亿倍.科学家们对伽马爆的观测表明伽马爆发生非常频繁，均匀且随机地分布在宇宙中，所以科学家认为伽马爆发生在离我们相当遥远的天体.科学家们对伽马爆感兴趣的一个主要原因是想知道这些威力巨大的爆炸的起源，现在认为伽马爆可能由两个黑洞或中子星相互碰撞，或者是大质量星体在死亡时坍缩成黑洞所引起.伽马爆虽然非常频繁，可是要即时观测到一个伽马爆却非常不易，因为它发生的地点和方位都无法预测，而且持续的时间很短，一般伽马爆大规模喷发伽马射线历时只有几秒甚至短达几毫秒.这次的成功观测得益于美国航空航天局（NASA）的瞬时高能射线探索者（High-Energy Transient Explorer - HETE），设在地面的机械手望远镜（ground-based robotic telescopes）和全球的反应迅捷的研究人员.这次被命名为GRB021004的伽马爆，发生于2002年10月4日美国东部标准时间早上8点6分，HETE立刻就观测到了这一事件并在几秒钟后伽马爆还在持续时就将事件的地点和方位通知了世界各地的观测者.几分钟后，各地的观测人员相继观测到了这次伽马爆的余晖（afterglow） .在观测中，科学家们发现，这次伽马爆的余晖持续了半个多小时.这使科学家们对伽马爆的威力有了新的认识.“伽马爆一定比我们原来设想的威力还要大上许多倍，”麻省理工学院的乔治.里克尔（George Ricker）博士说，“伽马射线也许只是伽马爆能量中的冰山一角.” 科学家们认为这次观测到伽马爆是由质量比太阳大15倍的星体核心坍缩成黑洞时产生的.。
什么是伽马射线暴？
伽玛射线暴（Gamma Ray Burst， 缩写GRB），又称伽玛暴，是来自天空中某一方向的伽玛射线强度在短时间内突然增强，随后又迅速减弱的现象，持续时间在0.1-1000秒，辐射主要集中在0.1-100 MeV的能段。
伽玛暴发现于1967年，数十年来，人们对其本质了解得还不很清楚，但基本可以确定是发生在宇宙学尺度上的恒星级天体中的爆发过程。伽玛暴是目前天文学中最活跃的研究领域之一，曾在1997年和1999年两度被美国《科学》杂志评为年度十大科技进展之列。
基本简介 伽马射线暴简称为“伽马暴”，是宇宙中伽马射线突然增强的一种现象。伽马射线是波长小于0.1纳米的电磁波，是比X射线能量还高的一种辐射，伽马射线暴的能量非常高，所释放的能量甚至可以和宇宙大爆炸相提并论，但是持续时间很短，长的一般为几十秒，短的只有十分之几秒，而且它的亮度变化也是复杂而且无规律的。
伽马射线暴（GRBs）可以分为两种截然不同的类型，长久以来，天文学家们一直怀疑它们是由两种不同的原因产生的。更常见的长伽马暴（持续2秒到几分钟不等）差不多已经被解释清楚了。
在目前的图景中，它们是在一颗高温、超大质量的沃夫—瑞叶星（Wolf-Rayet star）坍缩形成黑洞时产生的。 虽然短伽马射线暴一瞬即逝，但现在”雨燕“每年可以捕捉到10次短伽马射线暴，为我们的研究提供了非常宝贵的资料来源。
我们现在的研究认为，短伽马射线暴可能来源于一个双星体系的两颗恒星的合并以及一个黑洞的同时产生。 伽马射线暴的能源机制至今依然远未解决，这也是伽马射线暴研究的核心问题。
随着技术的进步，人类对宇宙的认识也将更加深入，很多现在看来还是个谜的问题也许未来就会被解决，探索宇宙的奥秘不但是人类追求科学进步的必要，这些谜团的解开也终将会使人类自身受益。 产生原因 天文学家的以前说法：可能是由于这种伽马射线暴距离太远，无法在视觉波长范围内观测。
最新一项研究揭示了其中的奥秘，星际尘埃吸收了几乎全部的可见光，但能量更高的伽马射线和X射线却能穿透星际尘埃，被地球上的望远镜捕捉到。 伽马射线暴伽马射线暴不过大质量恒星的死亡会产生伽马暴这一观点已经得到普遍认同。
天文学家认为，其中的大多数伽马暴是在超大质量恒星耗尽核燃料时发生的。当恒星的核心坍缩为黑洞后，物质喷流以接近光速的速度向外冲出。
喷流从坍缩星涌过，继续向宇宙空间行进，并与先前被恒星照耀的气体相互作用，产生随着时间衰减的明亮余辉。多数伽马射线将在可见光范围内呈现出明亮光线。
然而一些伽马射线暴却是黑暗状态，它们在光学望远镜中无法探测到。最新一项研究显示，黑暗伽马射线暴实际上并不是由于距离遥远而无法观测，它们无法释放光线是由于被星际尘埃吸收了大部分的可见光，这些星际尘埃团可能是恒星孕育诞生地。
曾经引发4亿年前生物大灭绝。它可能产生于雷，也参与闪电的形成旱新的研究表明，雷中释放出的伽而伽马射线可能才是闪电形成的主要原关于雷电岛*马射线可能是闪电形成的主要原因。
这个猜想.四年前佛罗里达技术协因。康普顿伽马射线天文台在上世纪会的天体物理学家约瑟夫-德怀尔就90年代早期就从地面的雷电中发现了提出了。
伽马射线。当时德怀尔从一些相关的学术报告伽马射线是波长小于0.1纳米的电中发现伽马射线和闪电有关系，为了证磁波，辐射能量比x射线还高。
伽马射明这一关系，他建立了一个高能量辐射线在短期内突然增强就会形成射线暴.模型用来描述地球大气层电场的形成。 伽马射线暴其能量释放相当于宇宙大爆炸。
伽马射结果发现，这些在电场中的伽马射线释线暴形成的原因，到底是由两个中子星放的高速电子与大气层其他微粒发生碰碰撞时产生的还是大质量恒星在死亡撞，可以产生强大的雷鸣声.同时释放时生成黑洞的过程中产生的.至今都没出电荷。在雷雨天气中.上升气流和下有定论。
但有一点是科学家们都承认的，降气流推动水分子互相作用.电场强度那就是在有巨大的宇宙能量产生时，比增大，最终释放出的电子以接近光速的如雷暴产生的过程中.会产生伽马射线.速度穿越空气。 虽然当时德怀尔的猜想神秘的闪电闪电可能是由雷暴释放的伽马射线形成的。
自然也就仅限于猜想而已.最终并没有形成定论。真正可以模拟并最邻近伽马射线形成闪电模拟的.是今年日本东京理工大学和日本物理和化学研究所联合的一次研究。
这个研究组派出一支伽马射线研究分队，到日本海的低空中观察在雷电中形成的伽马射线。 物理发现 伽马射线暴是1967年美国Vela卫星在核爆炸监测过程中由克莱贝萨德尔（Klebesadel）等人无意中发现的。
恒星的诞生和老恒星的死亡是联系在一起的。超大质量恒星迅速老化、爆炸，散发出的星际尘埃快速充斥于星云之中，超大质量爆炸产生的新物质也被喷发进星云之中，星云密度变得很大，孕育新的恒星诞生。
在充斥着星际尘埃的星系，大量的恒星生死轮回正在发生着。由于恒星形成于星际尘埃区域，可推测包裹黑暗伽马射线暴的尘埃团可能是孕育恒星的诞生之地。
伽马射线暴冷战时期，美国发射了一系列的军事卫星来监测全球的核。
γ射线是什么
（参考阅读） γ射线，又称γ粒子流，是原子核能级跃迁蜕变时释放出的射线，是波长短于0.2埃的电磁波.γ射线有很强的穿透力，工业中可用来探伤或流水线的自动控制.γ射线对细胞有杀伤力，医疗上用来治疗肿瘤.2011年英国斯特拉斯克莱德大学研究发明地球上最明亮的伽马射线——比太阳亮1万亿倍.这将开启医学研究的新纪元. γ-ray波长短于0.2埃的电磁波[1].放射性原子核在发生α衰变，β衰变后产生的新核往往处于高能量级，要向低能级跃迁，辐射出γ光子.首先由法国科学家P.V.维拉德发现，是继α、β射线后发现的第三种原子核射线.原子核衰变和核反应均可产生γ射线Y射线-内部结构模型图 Y射线-内部结构模型图 .γ射线的波长比X射线要短，所以γ射线具有比X射线还要强的穿透能力.可以透过几厘米厚的铅板.当γ射线通过物质并与原子相互作用时会产生光电效应、康普顿效应和正负电子对三种效应.原子核释放出的γ光子与核外电子相碰时，会把全部能量交给电子，使电子电离成为光电子，此即光电效应.由于核外电子壳层出现空位，将产生内层电子的跃迁并发射X射线标识谱.高能γ光子（>2兆电子伏特）的光电效应较弱.γ光子的能量较高时，除上述光电效应外，还可能与核外电子发生弹性碰撞，γ光子的能量和运动方向均有改变，从而产生康普顿效应.当γ光子的能量大于电子静质量的两倍时，由于受原子核的作用而转变成正负电子对，此效应随γ光子能量的增高而增强.γ光子不带电，故不能用磁偏转法测出其能量，通常利用γ光子造成的上述次级效应间接求出，例如通过测量光电子或正负电子对的能量推算出来.此外还可用γ谱仪（利用晶体对γ射线的衍射）直接测量γ光子的能量.由荧光晶体、光电倍增管和电子仪器组成的闪烁计数器是探测γ射线强度的常用仪器. 通过对γ射线谱的研究可了解核的能级结构.γ射线有很强的穿透力，工业中可用来探伤或流水线的自动控制.γ射线对细胞有杀伤力，医疗上用来治疗肿瘤. 伽马射线是频率高于1.5 千亿亿 赫兹的电磁波光子.[1]伽马射线不具有电荷及静质量，故具有较α粒子及β粒子弱之电离能力.伽马射线具有极强之穿透能力及带有高能量.伽马射线可被高原子数之原子核阻停，例如铅或乏铀.。
可乐-
γ射线，波长短于0.2埃的电磁波。首先由法国科学家P.V.维拉德发现，是继α、β射线后发现的第三种原子核射线。 γ射线，波长小于0.1纳米的电磁波，是比X射线能量还高的一种辐射. 李启斌提出了本世纪7个天文研究领域。其中有3个涉及地外能量探索，一个是和暗物质有关的暗能量，一个是具有巨大辐射能量的类星体，还有一个则是来自河外的巨大能量源枣伽玛射线爆。 人类已经看到的太空物质只有百分之几，还有百分之九十几的物质是黑暗的，人类没有看到的，这就是暗物质。 提到暗物质，人类很容易想到“黑洞”。黑洞是暗物质的一种。黑洞的引力非常大，从地球上发射的卫星要达到第一宇宙速度7．8公里／秒才能冲出大气层，而在黑洞上以光速发射还是无法超越其巨大的引力。根据霍金的黑洞理论，根据对周围事物的观测可以确定黑洞。如果其周围事物往下掉，那么就会发出X光，产生X光晕，根据对X光的观测就可以测定黑洞。如果观测到某颗星一直围绕着空心转动，那么也可以推测其轨道中间存在着黑洞。 对类星体的探讨属于天体剧烈活动领域的观测。李启斌解释说，类星体的神秘点在于其每秒辐射的能量比整个银河系1000亿颗星体的总和还大。天文学家推测，其中一定存在着提供能量的独特方法。 伽玛射线爆的发现是戏剧性的。人们最初观测伽马射线是为了监测核试验，当仪器偶然对准空中时，发现了来自太空的伽马射线。人们由此发现了发射伽马射线的星体，其中有一部分是爆发性的。空间探测器的观测结果显示了伽马射线爆平均每天一次的频繁程度。 伽马射线爆跟类星体一样具有很强的能量。李启斌乐观的讲，如果能够观测和分析出它们的能量来源，说不定可以解决人类的能源危机和以破坏环境为代价的能源开采。 2003年末，美国《科学》杂志评出年度十大科技成就，关于宇宙伽马射线的研究入选其中。这项研究增进了对宇宙伽马射线爆发的理解，证实伽马射线爆发与超新星之间存在联系。 6500万年前，一颗撞向地球的小行星曾导致了恐龙的灭绝。然而据英国《新科学家》杂志2003年披露，来自外太空的杀手远不止小行星一个，最新科学研究显示，早在4亿年前，地球上曾经历过另外一次生物大灭绝，而罪魁祸首就是银河系恒星坍塌后爆发的“伽马射线”！ 在天文学界，伽马射线爆发被称作“伽马射线暴”。 究竟什么是伽马射线暴？它来自何方？它为何会产生如此巨大的能量？ “伽马射线暴是宇宙中一种伽马射线突然增强的一种现象。”中国科学院国家天文台赵永恒研究员告诉记者，伽马射线是波长小于0.1纳米的电磁波，是比X射线能量还高的一种辐射，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，观测必须在地球之外进行。 冷战时期，美国发射了一系列的军事卫星来监测全球的核爆炸试验，在这些卫星上安装有伽马射线探测器，用于监视核爆炸所产生的大量的高能射线。 侦察卫星在1967年发现了来自浩瀚宇宙空间的伽马射线在短时间内突然增强的现象，人们称之为“伽马射线暴”。由于军事保密等因素，这个发现直到1973年才公布出来。这是一种让天文学家感到困惑的现象：一些伽马射线源会突然出现几秒钟，然后消失。这种爆发释放能量的功率非常高。一次伽马射线暴的“亮度”相当于全天所有伽马射线源“亮度”的总和。随后，不断有高能天文卫星对伽马射线暴进行监视，差不多每天都能观测到一两次的伽马射线暴。 伽马射线暴所释放的能量甚至可以和宇宙大爆炸相提并论。据赵永恒研究员介绍，伽马射线暴的持续时间很短，长的一般为几十秒，短的只有十分之几秒。而且它的亮度变化也是复杂而且无规律的。但伽马射线暴所放出的能量却十分巨大，在若干秒钟时间内所放射出的伽马射线的能量相当于几百个太阳在其一生(100亿年)中所放出的总能量！ 在1997年12月14日发生的伽马射线暴，它距离地球远达120亿光年，所释放的能量比超新星爆发还要大几百倍，在50秒内所释放出伽马射线能量就相当于整个银河系200年的总辐射能量。这个伽马射线暴在一两秒内，其亮度与除它以外的整个宇宙一样明亮。在它附近的几百千米范围内，再现了宇宙大爆炸后千分之一秒时的高温高密情形。 然而，1999年1月23日发生的伽马射线暴比这次更加猛烈，它所放出的能量是1997年那次的十倍，这也是人类迄今为止已知的最强大的伽马射线暴。 成因引发大辩论 关于伽马射线暴的成因，至今世界上尚无定论。有人猜测它是两个中子星或两个黑洞发生碰撞时产生的；也有人猜想是大质量恒星在死亡时生成黑洞的过程中产生的，但这个过程要比超新星爆发剧烈得多，因而，也有人把它叫做“超超新星”。 赵永恒研究员介绍说，为了探究伽马射线暴发生的成因，引发了两位天文学家的大辩论。 在20世纪七八十年代，人们普遍相信伽马射线暴是发生在银河系内的现象，推测它与中子星表面的物理过程有关。然而，波兰裔美国天文学家帕钦斯基却独树一帜。他在上世纪80年代中期提出伽马射线暴是位于宇宙学距离上，和类星体一样遥远的天体，实际上就是说，伽马射线暴发生在银河系之外。然而在那时，人们已经被“伽马射线暴是发生在银河系内”的理论统治多年，所以他们对帕钦斯基的观点往往是付之一笑。 但是几年之后，情况发生了变化。1991年，美国的“康普顿伽马射线天文台”发射升空，对伽马射线暴进行了全面系统的监视。几年观测下来，科学家发现伽马射线暴出现在天空的各个方向上，而这就与星系或类星体的分布很相似，而这与银河系内天体的分布完全不一样。于是，人们开始认真看待帕钦斯基的伽马射线暴可能是银河系外的遥远天体的观点了。由此也引发了1995年帕钦斯基与持相反观点的另一位天文学家拉姆的大辩论。 然而，在十年前的那个时候，世界上并没有办法测定伽马射线暴的距离，因此辩论双方根本 无法说服对方。伽马射 线暴的发生在空间上是随机的，而且持续时间很短，因此无法安排后续的观测。再者，除短暂的伽马射线暴外，没有其他波段上的对应体，因此无法借助其他波段上的已知距离的天体加以验证。这场辩论谁是谁 非也就悬而未决。幸运的是，1997年意大利发射了一颗高能天文卫星，能够快速而精确地测定出伽马射线暴的位置，于是地面上的光学望远镜和射电望远镜就可以对其进行后续观测。天文学家首先成功地发现了1997年2月28日伽马射线暴的光学对应体，这种光学对应体被称之为伽马射线暴的“光学余辉”；接着看到了所对应的星系，这就充分证明了伽马射线暴宇宙学距离上的现象，从而为帕钦斯基和拉姆的大辩论做出了结论。 到目前为止，全世界已经发现了20多个伽马射线暴的“光学余辉”，其中大部分的距离已经确定，它们全部是银河系以外的遥远天体。 赵永恒研究员说，“光学余辉”的发现极大地推动了伽马射线暴的研究工作，使得人们对伽马射线暴的观测波段从伽马射线发展到了光学和射电波段，观测时间从几十秒延长到几个月甚至几年。 超新星再次引发争论 难题一个接着一个。 2003年3月24日，在加拿大魁北克召开的美国天文学会高能天体物理分会会议上，一部分研究人员宣称它们已经发现了一些迄今为止最有力的迹象，表明普通的超新星爆发可能在几周或几个月之内导致剧烈的伽马射线大喷发。这种说法一经提出就在会议上引发了激烈的争议。 其实在2002年的一期英国《自然》杂志上，一个英国研究小组就报告了他们对于伽马射线暴的最新研究成果,称伽马射线暴与超新星有关。研究者研究了2001年12月的一次伽马射线暴的观测数据，欧洲航天局的XMM—牛顿太空望远镜观测到了这次伽马射线暴长达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，通常超新星爆发才会造成这种现象。 大多数天体物理学家认为，强劲的伽马射线喷发来自恒星内核坍塌导致的超新星爆炸而形成的黑洞。麻省理工学院的研究人员通过钱德拉X射线望远镜追踪了2002年8月发生的一次时长不超过一天的超新星爆发。在这次持续二十一小时的爆发中，人们观察到大大超过类似情况的X射线。而X射线被广泛看作是由超新星爆发后初步形成的不稳定的中子星发出。大量的观测表明，伽马射线喷发源附近总有超新星爆发而产生的质量很大的物质存在。 反对上述看法的人士认为，这些说法没有排除X射线非正常增加或减少的可能性。而且，超新星爆发与伽马射线喷发之间存在时间间隔的原因仍然不明。 无论如何，人类追寻来自浩瀚宇宙的神秘能量———伽马射线暴的势头不会因为一系列的疑惑而减少，相反，科学家会更加努力地去探索。“作为天文学的基础研究，这种探索对人们认识宇宙，观察极端条件下的物理现象并发现新的规律都是很有意义的。”赵永恒研究员说。 -相关新闻 伽马射线几秒内放射的能量相当于几百个太阳一百亿年所放总能量 二○○三年九月，美国有学者对奥陶纪晚期的化石标本进行了研究，他们猜测，在那个时期，一百种以上的水生无脊椎动物在一次伽马射线爆发中从地球上永远地消失了。研究人员表示，伽马射线爆发可能形成酸雨气候，使地球上的生物直接受到酸雨的侵蚀，同时，伽马射线对臭氧层的破坏加大了紫外线的辐射强度，那些浅水域生活的无脊椎动物在紫外线的辐射下数量逐渐减少，直至从地球上灭绝。