光、輻射與電磁波譜

伽馬射線輻射

/ GAM-uh ray /

在電磁波譜最遠的盡頭,甚至越過X射線,是存在的最有能量的光:伽馬射線。它們的波長比一個原子還小,單個伽馬射線光子攜帶的能量可達可見光光子的幾百萬倍乃至幾萬億倍。普通的光只是輕柔地溫暖,而一個伽馬射線光子撞來時像一顆子彈,能把原子核擊碎。

正因為能量如此之高,伽馬射線只來自宇宙最極端的事件:物質墜入超大質量黑洞、大質量恆星的坍縮與爆發、中子星的碰撞,以及剛在超新星中鍛造出的放射性核素的衰變。最壯觀的是伽馬射線暴,這種閃光在短短數秒內可以蓋過伽馬射線天空中其餘一切的總和,標誌著宇宙半個天涯之外一個黑洞的誕生。伽馬射線還揭示宇宙線粒子在何處被加速到接近光速。

伽馬射線在地球大氣高處就被吸收——又一次庇護了下方的生命——所以要在太空中研究它們,或者在地面間接研究:捕捉伽馬射線撞入高層大氣時引發的粒子微弱閃光。它們根本無法用鏡面或透鏡聚焦;伽馬射線望遠鏡轉而追蹤每一個光子在探測器內部相互作用時的方向,於是一張伽馬射線「圖像」是用一個個稀有而珍貴的光子一點點拼出來的。

2017年8月17日,一台引力波探測器感到兩顆中子星並合,1.7秒後一顆衛星在同一位置捕捉到一次短伽馬射線暴——這是人類第一次對同一場宇宙碰撞既用引力「聽到」、又用伽馬射線「看到」。

伽馬射線標記宇宙最暴烈的事件——如今還成為多信使天文學的錨點。

X射線在哪個波長結束、伽馬射線從哪裡開始,並沒有一條明確的界線;這種區分一部分按能量、一部分按起源(核過程或高能過程)。兩個名字有重疊,分界是一種約定,而非自然法則。

又稱
gamma raysγ-rays伽马射线伽馬射線