概述
伽瑪暴是名為“超新星”的天體在爆發過程中從兩個磁極發出高能伽瑪射線的現象。或者，當兩顆中子星相撞時，也有可能產生伽瑪暴。“對於短伽瑪暴，我們認為來自於中子星相撞，儘管還不太確定。”蓋瑞斯介紹說。
中子星-內部結構模型圖 NASA的雨燕號太空觀測站（Swift Observatory），於去年11月20日發射升空，被設計用來檢測幾十億光年以外的伽瑪射線暴，並且在以秒計算的時間內找到它們的發源地。這就是它目前正在全心投入的工作。5月9日，雨燕號又開創了歷史性的第一次。它記錄了一次僅持續了0.03秒 的短伽瑪暴，並且轉過身去，拍下了微弱的、快速變暗的X射線餘輝，從而將事件的位置測定在大約8角秒的精度範圍以內。此前還從來沒有哪個神秘的短伽瑪暴被定位到如此精確的程度。其他望遠鏡對這個位置所做的更深入觀測給我們提供了一些關於短伽瑪暴本質的暗示。
伽瑪射線暴（GRBs）可以分為兩種截然不同的類型，長久以來，天文學家們一直懷疑它們是由兩種不同的原因產生的。更常見的長伽瑪暴（持續2秒到幾分鐘不等）差不多已經被解釋清楚了。在目前的圖景中，它們是在一顆高溫、超大質量的沃夫-瑞葉星（Wolf-Rayet star）坍縮形成黑洞時產生的。由超密物質組成的極高能物質盤在黑洞邊緣產生，並且從它的兩極以接近光速的速度射出狹窄的噴流；這些噴流穿透恆星表面，並且將它撕裂，產生出Ib或Ic型超新星爆發。如果一束噴流直接指向我們，我們就會看到一個伽瑪暴。伽瑪暴通常會伴隨著一個延遲的餘輝，波長範圍從X射線到可見光， 再到射電波段。這些餘輝是在爆發發生後的幾小時、幾天、甚至幾周內，噴流穿過周圍星際介質的時候產生的。
相關
兩顆中子星相互繞轉，併合成盤狀，最終坍縮的模型演示。
相比之下，短伽瑪暴可以短至幾個毫秒。它們已經顯示出了驚人的餘輝匱乏——而且只有通過餘輝，我們才能精確測定爆發的位置。因此，天文學家們幾乎沒有機會進行後續觀測，研究短暴的本質。一個主流理論認為，它們是在兩顆中子星（或者也許是一顆中子星和一個黑洞）相互繞轉，分裂成一個發射出噴流的盤，最終坍縮 為一個單獨黑洞的過程中產生的。這樣的事件結束得極其迅速，只產生出很少的餘輝，甚至根本沒有餘輝。
5月9日雨燕號對后髮座中一次短伽瑪暴（編號為GRB 050509B）的觀測支持了這個理論。雨燕號在53秒內就將它的X射線和紫外/光學望遠鏡指向了正確的區域，及時記錄到了絕無僅有的一絲X射線餘輝。這個餘輝在5分鐘內就變暗消失了。沒有發現可見光和紫外餘輝的蹤跡。
在幾秒到幾分鐘內，地基望遠鏡也開始拍攝這個位置，後續的觀測仍在繼續。即使在8到10米的VLT和凱克望遠鏡中，也沒有發現明顯的餘輝（先前報導的可見光餘輝被證明是誤報）。但是最大的望遠鏡確實揭示出，這個位置就在一個巨橢圓星系的邊緣，它由年老的低質量恆星組成，位於27億光年以外（紅移0.226）——是一個沒有年輕恆星形成的星系。
這是重要的。長伽瑪暴被發現只發生於充斥著極年輕恆星的星系之中，因為大質量恆星非常短命，無法遊蕩到遠離他們出生地點的地方。而相互繞轉的中子星就會古老得多，通常有幾十億年之久——這提供了足夠的時間，使寄主星系變得年老，使其中的恆星形成停止，很久以前中子星誕生時的爆炸也會擁有足夠的時間，將恆星對踢到距離星系有一段距離的地方。
然而，案子還遠沒有終結。七個極其暗淡遙遠的恆星形成星系確實出現在伽瑪暴位置的誤差範圍以內。伽瑪暴仍然有可能剛好發生在其中一個星系之中，發生在高紅移大質量恆星族群之中。
不過，伽瑪暴幸運地剛好出現在如此明亮的前景巨橢圓星系近旁的機率被估計為只有一千分之一左右。
藝術畫，描繪了正在觀測伽瑪射線暴的雨燕號衛星。
觀測仍在繼續，雨燕號隨時都可能再抓住一次短暴，再來表現一次。與此同時，它還以大約每周2次的平均速率記錄著尋常的長伽瑪射線暴。儘管這個速率略低於天文學家們以前的預期，但它仍然能夠為更多的伽瑪暴提供比以前 詳細得多的數據。
例如，去年12月19日，雨燕號看見的長暴就擁有一條複雜的光變曲線。雨燕號向全世界發布訊息的速度足夠迅速，以致於亞歷桑那州1.3米的PAIRITEL自動望遠鏡可以在爆發開始2分鐘內，就指向爆發地點（位於仙后座），並且開始了拍攝。此時伽瑪暴仍在發生——PAIRITEL發現了一個伴隨著伽瑪射線一起出現的、閃爍著紅外線的光源。這是這種現象首次被發現。此外還有一次伽瑪暴，在伽瑪射線事件仍在持續的時候被觀測到可見光和紅外線輻射，但那次的事件中，光輻射和伽瑪射線的變化並不同步；這些光輻射明顯來自於噴流與周圍氣體的相互作用，與餘輝類似。然而在12月19日的伽瑪暴中，紅外輻射明顯來源於異常強勁的噴流核心本身。
同時也有人認為古物種滅絕可能緣於伽瑪暴。
大部分外星生命已經被它掃死了
伽瑪暴物理學家通過計算發現強大的伽瑪射線暴能夠殺死一定範圍的宇宙生命，更致命的是伽瑪射線暴還有定期發生的規律，這對宇宙生命而言是個不利的訊息，因為這一情況可以阻止宇宙生命進化成高級物種。最新的評估認為，伽瑪射線暴可能清除了大約90%的星系空間，銀河系內也受到伽瑪射線暴的衝擊，地球生命在未來可能也將面臨類似的命運。伽瑪射線暴來自恆星進入生命末年時的爆發，強大的輻射可破壞DNA，並導致行星失去大氣層。科學家還發現，伽瑪射線暴在過去5億年左右襲擊過地球，導致大量的生命滅絕，這個解釋或許能夠說明為什麼我們至今仍然沒有找到其他宇宙生命，科學家根據巡天觀測的結果也發現伽瑪射線暴可能讓許多星系毫無生機。地球在過去的歲月中也受到伽瑪射線暴的“洗禮”，但地球生命卻頑強生存下來，這一情況也會宇宙中其他天體上出現，這意味著其他天體上的生命可能具有更頑強的生命力。在過去的5億年左右，銀河系內的伽瑪射線暴事件讓銀河系大部分地區都無法生存，來自耶路撒冷希伯來大學的物理學家TsviPiran稱我們發現致命的伽瑪射線暴在銀河系內出現得非常頻繁，地球周圍也可能出現伽瑪射線暴，但是銀河系中央附近的伽瑪射線暴要更強大一些，位於銀河系邊緣地帶出現伽瑪射線暴的機率會低於50%。從距離上看，距離銀河系中央大約3.2萬光年之外宇宙生命生存下來的機率會更大一些。從星系的分布特點可以看出，生命適合在大型星系的邊緣生存，這裡的空間環境是最安全的，因此偌大的星系其實只有邊緣附近適合生存，此類空間占星系的10%左右。根據空間望遠鏡的觀測結果，宇宙中伽瑪射線暴幾乎每天都在發生，而且方向是隨機的，如果某個擁有生命的行星不幸處於伽瑪射線暴的釋放路徑上，那么這顆天體上的生命將遭遇滅頂之災，科學家認為這樣的事件發生機率為1千萬分之一。
研究歷史
伽瑪暴伽馬射線暴是1967年美國Vela衛星在核爆炸監測過程中由克萊貝薩德爾(Klebesadel)等人無意中發現的。20世紀60年代，美國發射了船帆座衛星，上面安裝有監測伽瑪射線的儀器，用於監視蘇聯和中國進行核試驗時產生的大量伽瑪射線。1967年這顆衛星發現了來自宇宙空間的伽瑪射線突然增強，隨即又快速減弱的現象，這種現象是隨機發生的，大約每天發生一到兩次，強度可以超過全天伽瑪射線的總和，並且來源不是在地球上，而是宇宙空間。由於保密的原因，關於伽瑪射線暴的首批觀測資料直到1973年才發表[4]，並很快得到了蘇聯Konus衛星的證實。冷戰時期，美國發射了一系列的軍事衛星來監測全球的核爆炸試驗，在這些衛星上安裝有伽馬射線探測器，用於監視核爆炸所產生的大量的高能射線。偵察衛星在1967年發現了來自浩瀚宇宙空間的伽馬射線在短時間內突然增強的現象，人們稱之為“伽馬射線暴”。由於軍事保密等因素，這個發現直到1973年才公布出來。這是一種讓天文學家感到困惑的現象：一些伽馬射線源會突然出現幾秒鐘，然後消失。這種爆發釋放能量的功率非常高。一次伽馬射線暴的“亮度”相當於全天所有伽馬射線源“亮度”的總和。隨後，不斷有高能天文衛星對伽馬射線暴進行監視，差不多每天都能觀測到一兩次的伽馬射線暴。由於伽瑪暴的持續時間非常短暫，而且方向不好確定，起初對伽瑪暴的研究進展十分緩慢，連距離這樣的基本物理量都難以測定，1980年，基於Ginga衛星的觀測結果，許多人相信伽瑪射線暴是發生銀河系中的一種現象，成因與中子星有關，並圍繞中子星建立起數百個模型。20世紀80年代中期，美籍波蘭裔天文學家玻丹·帕琴斯基提出，伽瑪射線暴發生在銀河系外，是位於宇宙學距離上的遙遠天體，然而這種觀點並沒有得到普遍認可。1991年美國發射了康普頓伽瑪射線天文台（CGRO），這顆衛星的八個角上安裝了八台同樣的儀器BASTE，能夠定出伽瑪射線暴的方向，精度大約為幾度，幾年時間裡，對3000餘個伽瑪暴的系統巡天發現，伽瑪射線暴在天空中的分布是各向同性的，支持了伽瑪射線暴是發生在遙遠的宇宙學尺度上的觀點，並且引發了帕欽斯基與另一位持相反觀點的科學家拉姆的大辯論。如果伽瑪射線暴確實位於宇宙學尺度上，那么由它的亮度可以推斷，伽瑪暴必定具有非常巨大的能量，往往在幾秒時間裡釋放出的能量就相當於幾百個太陽一生中所釋放出的能量總和，是人們已知的宇宙中最猛烈的爆發，例如1997年12月14日發生的一次伽瑪暴，距地球120億光年，在爆發後一兩秒內，其亮度就與除它以外的整個宇宙一樣明亮，它在50秒內釋放出的能量相當於銀河系200年的總輻射能量，比超新星爆發還要大幾百倍。在它附近的幾百千米範圍內，再現了宇宙大爆炸後千分之一秒時的高溫高密情形。而1999年1月23日發生的一次伽瑪暴比這還要猛烈十倍。1996年，義大利和荷蘭合作發射了BeppoSAX衛星，這顆衛星能夠準確地測定伽瑪射線暴的方位，定位精度約為50角秒，這就為地面上的望遠鏡在伽瑪暴未消逝之前尋找其光學對應體提供了強有力的支持。在它的幫助下，天文學家們率先發現了1997年2月28日爆發的一個伽瑪暴的光學對應體，稱為伽瑪暴的“光學餘輝”，後來又陸陸續續地發現了數個類似的餘輝，不僅有可見光波段的，也有射電波段，X射線波段，並且還證認出了伽瑪暴的宿主星系，對宿主星系紅移的觀測證實，伽瑪暴遠在銀河系以外，是宇宙學距離上的天體，餘輝的發現使人們能夠在伽瑪暴發生後數月甚至數年的時間裡對其進行持續觀測，大大推動了伽瑪暴的研究。至2015年人們已經觀測到了2000多個伽馬暴。
