星际战争、星际飞船与伽玛暴

章鱼喵
本文不是纯正的科学,其中幻想与科学混杂,请勿用于科学参考。对科学不感兴趣的诸位可以跳过第一部分的科学基础,直接进入脑洞阶段。 伽玛暴的科学 伽玛暴,即 gamma-ray burst, 是现代天体物理中一个尚未解决的难题。在极短的时间天空中某点的伽玛射线(gamma ray)强度突然剧增,然后又骤减,释放巨大的能量。 目前观测到的伽玛暴有几个特点,除了光子能量高、释放能量大、持续时间短等特点,它们在天空中的分布的各项同性(各个方向均匀分布)的特色也是非常令人类痴迷的。 图片: BATSE 的 GRB 结果。可见这些爆发在宇宙中是各向同性的。图片来源 File:BATSE 2704.jpg on Wikipedia 。 现在的理论暗示了某些类型的 GRB(gamma-ray burst,下文同) 可能跟恒星的核心塌缩过程有关。实际上我们甚至观测到了 GRB 与核心塌缩超新星爆发的关联:GRB 980425,红移为 z = 0.0085,同样的方向发现的超新星爆发是 1998 bw,为 Type Ic 型。 在天体物理理论中,是考虑 GRB 可能是带有方向性的,因为它的能量太大了,倘若 GRB 释放能量的时候是各个方向等同的,那么它所释放的总能量远超过了整个超新星所能释放的总能量,这是极难理解的,我们无法找到这样一个物理过程。所以理论上的一个解释是,GRB 是由高速运动的物质的相对论束流效应(relativistic beaming effect)产生的,这种 beaming effect 可以使得能量的释放集中在物质前进的方向,而且会产生蓝移使得辐射光子的能量变高。这样正好符合 GRB 的要求:集中在某个方向释放能量,不用担心整体的能量太高(太高的话甚至超过超新星的话我们就要担心能量来源了),而且是在高能光子波段。 伽玛暴作为星际战争中的武器 由于能量之巨大,我们(的脑洞)…