大量伽馬射線常常「轟擊」飛機乘客

  研究人員發現,幾乎看不見的“暗閃電”可能常以大量伽馬射線轟擊飛機乘客。他們稱,地球的這些伽馬射線閃光可能出現在商用飛機經常飛行的同一高度附近。這些伽馬射線閃光非常明亮,可使外太空外數百公里的儀器致盲。

  美國佛羅里達理工大學的科學家已開發出一種新的基於物理的模型,可準確瞭解雷暴是如何產生高能輻射的。他們還能通過這個模型計算出飛機在錯誤時間出現在錯誤地點時乘客接收到的輻射劑量。雷暴頂部附近、可從太空看見的伽馬射線閃光的輻射劑量相當於約10次胸腔X光掃瞄,或一個人一年中從自然背景來源中接收到的輻射劑量。
  研究“暗閃電”模擬的科學家之一約瑟夫-德威爾表示:“雷暴中間附近的輻射劑量可能還要大約10倍,和醫療程序中產生的最大輻射劑量相差無幾,大致相當於一次全身CT掃瞄。雖然航空公司飛行員盡力避開雷暴,但飛機也會偶爾進入帶電的風暴中。根據模擬計算,有時可能有數百人在不知不覺中同時收到來自暗閃電的高劑量輻射。”

  至於多久發生一次這種情況,現在還是個未知數。但科學家目前正進行研究,希望解決這個問題。研究人員表示,這個劑量好像從未達到最初估計的真正危險水平。德威爾說:“輻射劑量好像從未達到真正的危險水平。人們無需對暗閃電的輻射擔心,它不會影響飛機的正常飛行。”

  近10年來,科學家一直知道雷暴可產生短暫但強大的地球伽馬射線閃光。 這些伽馬射線閃光非常明亮,可使外太空外數百公里的儀器致盲。它們可能來自商用飛機常規飛行路線的同一高度附近,於是科學家設法瞭解地球伽馬射線閃光對飛機乘客是否造成危險。

  直到最近,為尋找答案所開展的研究工作因對雷暴產生這些伽馬射線的原因知之甚少而受到阻礙。數據顯示,客機的平均巡航高度在3萬到4萬英尺(約合9150到12200萬米)之間,這表示商用班機每次飛行可能兩次經過潛在危險高度1.6萬英尺(約合4900米)。

 

       銀河系的核心 黑洞X射線爆發

  美國宇航局最新升空的X射線觀測設備:“核光譜望遠鏡陣列”(NuSTAR)日前首次對位於我們銀河系核心部位的巨型黑洞進行了觀測,並抓拍到這裡發生的一次爆發事件。

  菲奧娜-哈里森(Fiona Harrison)來自美國加州理工學院,是該項目的首席科學家。她說:“我們很幸運,在本次觀測中我們捕捉到這一黑洞產生的一次爆發事件。這些觀測數據將幫助我們更好地理解銀河系核心黑洞的性質,為何它會發生持續數小時的爆發事件,並於隨後再次回歸平靜。”

  “核光譜望遠鏡陣列”(NuSTAR)於今年6月13日發射升空,是迄今唯一一架能夠在最高能級X射線波段進行聚焦成像的望遠鏡設備。在7月份的兩天內,這台空間望遠鏡設備和其它望遠鏡相互配合,對銀河系核區的半人馬座A*天體(Sgr A*)進行了觀測。所謂的半人馬座A*天體是天文學家們給予位於銀河系核心區域的一個緻密射電源的稱謂。觀測證據顯示這一位置上是一個超大質量的黑洞。參與此次聯合觀測的設備還包括美國宇航局的錢德拉X射線空間望遠鏡,它的工作波段是在低能X射線波段;以及位於夏威夷莫納克亞山頂的凱克望遠鏡,它則工作於紅外波段。

  相比其它隱匿於星系核區的超大質量黑洞,半人馬座A*的表現相對平靜。活躍的黑洞一般會吞噬其週遭的恆星和其它物質。而據信半人馬座A*的表現則非常平靜,只有很少或者根本沒有物質被其吞噬。目前天文學家們還不能完全理解為何會是這種情況。當黑洞吞噬物質時,不管它吞噬的是什麼,或許是一顆恆星,一團氣體雲,甚至是一顆小行星。正如最近錢德拉X射線望遠鏡所表明的那樣,黑洞都會噴發出額外的能量。

 

 

  而在此次NuSTAR望遠鏡的案例中,這台最新望遠鏡所觀測到的正是一陣X射線輻射爆發。這種爆發來自正被黑洞吞噬的物質流,這些物質的粒子被加速到非常接近光速的地步,其溫度達到驚人的1億攝氏度。天文學家們表示,對於此次爆發,NuSTAR獲取的高能X射線數據,加上同時獲取的其它波段觀測數據,將幫助他們更好的弄清黑洞是如何吞噬週遭物質並實現自身成長的。

  NuSTAR項目組成員,美國哥倫比亞大學的恰克-哈雷(Chuck Hailey)表示:“天文學家們長久以來一直懷疑黑洞在吞噬小股物質時會發出大量硬X射線輻射,但是NuSTAR卻是第一台具備足夠敏感度從而可以實際探知這種輻射現象的設備。”
  NuSTAR是一個小型探測項目,由美國加州理工學院領銜實施,美國宇航局噴氣推進實驗室(JPL)負責項目管理。飛船本體由弗吉尼亞州的軌道科學公司負責建造完成,而其搭載的科學載荷則由加州理工學院,噴氣推進實驗室,加州大學伯克利分校,哥倫比亞大學,美國宇航局戈達德空間飛行中心,丹麥科技大學,加州勞倫斯利弗莫爾國家實驗室以及加州ATK空間系統公司提供。NuSTAR探測器的運行控制中心設於加州大學伯克利分校校園內,意大利空間局提供了其位於非洲肯尼亞馬林迪的測控站提供測控支持。

 




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