圖為“慧眼”“極目”觀測(cè)迄今最亮伽馬射線暴示意圖。 　　中科院高能所供圖

　　北京時(shí)間3月29日凌晨2點(diǎn)，中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所（以下簡(jiǎn)稱“高能所”）與全球40余家科研機(jī)構(gòu)聯(lián)合發(fā)布對(duì)迄今最亮伽馬射線暴GRB 221009A的研究成果。

　　高能所牽頭研制的“慧眼”衛(wèi)星和“極目”空間望遠(yuǎn)鏡，成功在硬X射線和軟伽馬射線能段對(duì)該伽馬射線暴的瞬時(shí)輻射和早期余輝進(jìn)行了國(guó)際最高精度的測(cè)量。本項(xiàng)工作由中國(guó)科學(xué)院粒子天體物理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室牽頭的國(guó)際合作團(tuán)隊(duì)完成。

　　伽馬射線暴是宇宙大爆炸之后最劇烈的爆炸現(xiàn)象，包括兩種類型，一類產(chǎn)生于很大質(zhì)量恒星的核心坍縮爆炸，此次發(fā)現(xiàn)的伽馬射線暴即屬于此類；另一類產(chǎn)生于兩顆極端致密天體（中子星、黑洞等）的合并爆炸。這兩類天體爆炸均能產(chǎn)生一顆黑洞或中子星等極端致密天體，其通過(guò)極強(qiáng)引力吞噬周?chē)镔|(zhì)并以接近光速的速度從兩極噴射物質(zhì)，形成一對(duì)方向相反的噴流。

　　高能所粒子天體物理中心主任、“慧眼”衛(wèi)星首席科學(xué)家張雙南說(shuō)：“噴流內(nèi)部的激波或磁重聯(lián)等過(guò)程加速帶電粒子產(chǎn)生伽馬射線輻射，稱為瞬時(shí)輻射。噴流和周?chē)男请H介質(zhì)相互作用也能產(chǎn)生輻射，稱為余輝。只有噴流恰好對(duì)準(zhǔn)地球時(shí)，人類才有機(jī)會(huì)探測(cè)到這些輻射。”

　　自從1967年人類發(fā)現(xiàn)首個(gè)伽馬射線暴以來(lái)，已探測(cè)到近萬(wàn)例伽馬射線暴。此次編號(hào)為GRB 221009A的迄今最亮伽馬射線暴，是2022年10月9日被全球眾多天文設(shè)施觀測(cè)到的，其產(chǎn)生于距離地球24億光年的宇宙深處。

　　此次，我國(guó)為探測(cè)伽馬射線暴和引力波電磁對(duì)應(yīng)體而建造的“極目”空間望遠(yuǎn)鏡和我國(guó)首臺(tái)空間X射線天文望遠(yuǎn)鏡“慧眼”衛(wèi)星聯(lián)合，在硬X射線和軟伽馬射線能段精確刻畫(huà)了該伽馬射線暴從前兆輻射到主暴、耀發(fā)以及早期余輝的各個(gè)關(guān)鍵階段的輻射性質(zhì)。

　　“‘極目’空間望遠(yuǎn)鏡正好處于能夠記錄極高伽馬射線流強(qiáng)的特殊觀測(cè)模式，避免了因極端亮度而容易產(chǎn)生的各種儀器效應(yīng)，成功對(duì)該伽馬射線暴極端明亮的主暴進(jìn)行了完整而精確的探測(cè)。‘慧眼’衛(wèi)星配備的高能X射線望遠(yuǎn)鏡憑借其在兆電子伏能區(qū)最大的有效面積，成功探測(cè)到該伽馬射線暴，并獲得了其前兆輻射和早期余輝的高質(zhì)量數(shù)據(jù)?！备吣芩Ｗ犹祗w物理中心副主任、“極目”空間望遠(yuǎn)鏡首席科學(xué)家熊少林說(shuō)。

　　基于觀測(cè)數(shù)據(jù)，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)該伽馬射線暴將伽馬射線暴亮度紀(jì)錄提升了50倍，其各向同性能量也打破紀(jì)錄，超過(guò)了10的55次方爾格，相當(dāng)于在1分鐘內(nèi)釋放8個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量的全部能量。此外，該伽馬射線暴的余輝由慢衰減到快衰減的拐折出現(xiàn)得非常早，意味著產(chǎn)生伽馬射線的噴流非常狹窄，是人類探測(cè)到的最狹窄的伽馬射線暴噴流之一。

　　“慧眼”衛(wèi)星和“極目”空間望遠(yuǎn)鏡均由高能所提出和牽頭研制。此次觀測(cè)中，高能所牽頭建造的高海拔宇宙線觀測(cè)站與“慧眼”衛(wèi)星、“極目”空間望遠(yuǎn)鏡開(kāi)展了天地聯(lián)合觀測(cè)。

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