宇宙γ射線爆發

　　宇宙中γ射線源的一種短暫的猛烈的爆發。這種爆發是克萊比塞得和斯特朗等於1973年根據“維拉”衛星上γ射線探測器的觀測資料發現的。分析表明，這種爆發同地球、月球、太陽和行星都沒有關係，肯定發生在太陽系以外，因此，被稱為宇宙γ射線爆發（簡稱γ爆發）。它是二十世紀七十年代天體物理學的重大發現之一。

　　γ爆發的重要特徵之一是輻射變化劇烈而迅速。輻射能隨時間變化的的曲線（稱為時間輪廓）通常是由若幹個分立的脈沖組成，其主要參數如下表。

γ射線爆發時間輪廓的主要參數

　　由輻射發生顯著變化的時間τ可以推測爆發源的近似直徑d，因為τ不應小於信息通過源體所需的傳播時間，即cτ≥d，式中c為光速。根據此式，由“阿波羅”16號測得的爆發源直徑不超過1，500公裡。1976年測得一個上升時間隻有一毫秒的γ爆發，其源體直徑不超過300公裡，是迄今測得的最小爆發源。γ爆發的輻射能量范圍從幾千電子伏到幾兆電子伏，它在地球處的總能流在3×10^-6～1.5×10^-3爾格/（厘米²·秒）之間，典型值則為10^-4爾格／（厘米²·秒）。設γ爆發的輻射是各向同性的，若γ爆發發生在離我們最近的恒星處（近似地取為3光年），其輻射功率將為10³⁴爾格/秒。即使把爆發源的直徑估計得大些，假定為2，000公裡，從它的每單位表面輻射的γ射線能量也比太陽上每單位表面輻射的總能量大幾百萬倍。而事實上，爆發源的距離很可能比3光年遠得多，因此，γ爆發是一種十分猛烈的爆發現象。在γ爆發的觀測中，確定爆發源的方位和距離是一件很困難的事。到1976年，已有記錄的50多個事例中，僅有7個事例得到確定的方位，有9個事例各得到兩個可能的方位。在這些方位上未找到任何已知的天體與之對應。隻有一兩個可能的方位與X射線源天鵝座X-1有關。爆發源的方向視分佈呈各向同性，統計方法處理後略呈向銀道面聚集的趨勢。爆發源的距離至今無法確定。某些觀測資料有利於爆發源位於銀河系內的看法。

　　理論天體物理學傢們對爆發源的本質、爆發機制和輻射過程等課題進行瞭初步的探討，提出幾十種模型。其中比較受重視的有兩類:①等離子體相互作用模型，認為γ爆發發生於雙星體系，其伴星為致密星或為中子星或為黑洞。由主星落向伴星的兩股等離子流相遇時，相互碰撞可能產生γ爆發。②恒星耀斑模型，是根據γ爆發的時間輪廓同太陽硬 X射線爆發的時間輪廓頗為相似而提出來的。後來的研究表明，γ爆發的源可能是強磁場的白矮星上的耀斑。中國的一些天體物理學傢也對γ爆發進行瞭探索性的研究。