“慧眼”“极目”精确探测迄今最亮伽马射线暴
图为“慧眼”“极目”观测迄今最亮伽马射线暴示意图。
中科院高能所供图
北京时间3月29日凌晨2点，中国科学院高能物理研究所（以下简称“高能所”）与全球40余家科研机构联合发布对迄今最亮伽马射线暴GRB 221009A的研究成果。
高能所牵头研制的“慧眼”卫星和“极目”空间望远镜，成功在硬X射线和软伽马射线能段对该伽马射线暴的瞬时辐射和早期余辉进行了国际最高精度的测量。本项工作由中国科学院粒子天体物理重点实验室牵头的国际合作团队完成。
伽马射线暴是宇宙大爆炸之后最剧烈的爆炸现象，包括两种类型，一类产生于很大质量恒星的核心坍缩爆炸，此次发现的伽马射线暴即属于此类；另一类产生于两颗极端致密天体（中子星、黑洞等）的合并爆炸。这两类天体爆炸均能产生一颗黑洞或中子星等极端致密天体，其通过极强引力吞噬周围物质并以接近光速的速度从两极喷射物质，形成一对方向相反的喷流。
高能所粒子天体物理中心主任、“慧眼”卫星首席科学家张双南说：“喷流内部的激波或磁重联等过程加速带电粒子产生伽马射线辐射，称为瞬时辐射。喷流和周围的星际介质相互作用也能产生辐射，称为余辉。只有喷流恰好对准地球时，人类才有机会探测到这些辐射。”
自从1967年人类发现首个伽马射线暴以来，已探测到近万例伽马射线暴。此次编号为GRB 221009A的迄今最亮伽马射线暴，是2022年10月9日被全球众多天文设施观测到的，其产生于距离地球24亿光年的宇宙深处。
此次，我国为探测伽马射线暴和引力波电磁对应体而建造的“极目”空间望远镜和我国首台空间X射线天文望远镜“慧眼”卫星联合，在硬X射线和软伽马射线能段精确刻画了该伽马射线暴从前兆辐射到主暴、耀发以及早期余辉的各个关键阶段的辐射性质。
“‘极目’空间望远镜正好处于能够记录极高伽马射线流强的特殊观测模式，避免了因极端亮度而容易产生的各种仪器效应，成功对该伽马射线暴极端明亮的主暴进行了完整而精确的探测。‘慧眼’卫星配备的高能X射线望远镜凭借其在兆电子伏能区最大的有效面积，成功探测到该伽马射线暴，并获得了其前兆辐射和早期余辉的高质量数据。”高能所粒子天体物理中心副主任、“极目”空间望远镜首席科学家熊少林说。
基于观测数据，研究团队发现该伽马射线暴将伽马射线暴亮度纪录提升了50倍，其各向同性能量也打破纪录，超过了10的55次方尔格，相当于在1分钟内释放8个太阳质量的全部能量。此外，该伽马射线暴的余辉由慢衰减到快衰减的拐折出现得非常早，意味着产生伽马射线的喷流非常狭窄，是人类探测到的最狭窄的伽马射线暴喷流之一。
“慧眼”卫星和“极目”空间望远镜均由高能所提出和牵头研制。此次观测中，高能所牵头建造的高海拔宇宙线观测站与“慧眼”卫星、“极目”空间望远镜开展了天地联合观测。
《 人民日报 》（ 2023年03月31日 12 版）
(责编：牛镛、杨光宇)
分享让更多人看到
