科学家首次创建了一个“伽马射线爆发”，这一宇宙中最神秘的现象

宇宙 · 2018-1-24 22:52:53

伽马射线爆发是宇宙中最明亮的爆炸

伽玛射线爆发，激烈的光爆，是宇宙中最亮的事件，持续时间不超过数秒或数分钟。有些太明亮了，可以用肉眼观察，例如2008年3月19日NASA的探测器发现的“GRB 080319B”爆炸。

但是，尽管事实如此激烈，科学家并不知道是什么导致了伽马射线爆发。甚至有人认为其中的一些可能是来自先进的外星文明的信息。现在我们已经第一次设法在实验室中重新创建了一个伽马射线爆发的迷你版本，开辟了一个全新的方法来调查他们的属性。

伽玛射线爆发起源的一个想法是，它们在由诸如黑洞的大型天体物体释放的粒子以某种方式发射。这使得伽玛射线爆发对于天体物理学家来说非常有趣，他们的详细研究可以揭示它们起源于黑洞的一些关键性质。

黑洞释放出来的光束主要由电子和它们的“反物质”同伴。这些光束必须有强烈的自生磁场。这些粒子在周围的旋转释放出强大的伽马射线辐射。

不幸的是，研究这些爆发有几个问题。它们不仅仅持续很短的时间，而且最有问题的是它们起源于遥远的星系，有时甚至距离地球有十亿光年。

这意味着你要依靠看那些随机发生的令人难以置信的事情，只能持续几秒钟。这有点像理解一根蜡烛是由什么组成的，只有一点点时间点燃你的蜡烛。

最近有人提出，研究伽马射线爆发的最佳方法是在实验室中以小规模的复制品模仿它们 - 再现这些电子 - 正电子束的一点点来源，并观察它们在离开时如何演化。科学家通过使用地球上最强烈的激光之一，由卢瑟福·阿普尔顿实验室主持的双子星激光成功地创造了这一现象。

在我们的实验中，我们首次观察到一些在伽玛射线爆发中扮演重要角色的关键现象，比如持续很长时间的磁场的自我产生。这些能够证实这些领域的强度和分布的一些重要的理论预测。

仅由电子和正电子构成的物质是一个极其特殊的物质状态。这个实验不仅仅对研究伽马射线爆发很重要，同时对研究微观世界组成，反物质都有极大的帮助。

由于这两个元件之间的重量差异很大（最轻的核重1836倍），我们日常生活中几乎所有的现象都来自电子的动力学，电子的动力响应任何外部输入（光，其他粒子，磁场，你的名字）比原子核。但在电子 - 正电子束中，两个粒子的质量完全相同，这意味着反应时间的这种差异被完全消除了。这带来了一些令人着迷的后果。例如，电子正电子世界中不存在声音。

到目前为止这么好，但为什么我们应该关心那么遥远的事件呢？确实有很多原因。首先，了解如何形成伽马射线爆发将使我们能够更多地了解黑洞，从而为我们的宇宙如何诞生以及如何演化开辟了一扇大窗户。

但是有一个更加微妙的原因。SETI - 寻找地外智慧 - 寻找来自外星文明的信息，试图从空间捕获无法自然解释的电磁信号（主要关注无线电波，但是伽马射线爆发也与这种辐射有关）。

当然，如果你把你的探测器从太空中寻找辐射，你会得到很多不同的信号。如果你真的想要隔离智能变速箱，首先你需要确保所有的自然排放都是完全已知的，以便排除。我们的研究有助于理解黑洞和脉冲星的排放，所以当我们发现类似的东西时，我们知道它不是来自外星文明。

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