“极目”+“慧眼”捕捉宇宙最亮的“烟花”（科技强国·奋斗之路）

　　一场美丽的“烟花”，蕴藏着关于宇宙过去、现在和未来的奥秘。

　　伽马射线暴（伽马暴）是太空中发射的短时间、高能量的伽马射线现象，在几分钟甚至几秒钟内释放的能量相当于太阳在万亿年释放的能量之和，是目前已知的宇宙中最猛烈的爆发现象。

　　2022年10月9日，中国“极目”空间望远镜和“慧眼”卫星探测到人类有史以来最亮的伽马暴（编号GRB 221009A）。近日，中国科学院高能物理研究所（中科院高能所）与全球40余家科研机构联合发布了对这一伽马暴的研究成果。

　　伽马暴亮度“千年一遇”

　　伽马暴在宇宙中并不罕见。自1967年人类发现首个伽马暴以来，迄今已探测到近万例，目前科学家平均每天能观测到3次左右。但2022年“捕捉”到的“最亮伽马暴”，堪称“千年一遇”。

　　“这是人类迄今为止观测到最大亮度的伽马暴，将亮度纪录提升了50倍。”中科院高能所研究员、“极目”空间望远镜首席科学家熊少林说，当天全球众多天文设施都接收到了信号，但由于伽马暴主暴的亮度过高，很多天文设施都被“亮瞎眼”，未能获得有效数据。只有进行了特殊创新设计的“极目”空间望远镜避免了因极端亮度产生的数据饱和丢失、信号堆积等问题，成功对主暴进行了完整精确的探测。

　　与此同时，中国首台空间X射线天文望远镜“慧眼”卫星虽然错过了主暴，但凭借其配备的强大载荷，成功获得了伽马暴前兆辐射和早期余辉的高质量数据。中科院高能所研究员、“慧眼”卫星首席科学家张双南说，“慧眼”和“极目”的数据合到一起，精确测量了伽马暴完整爆发过程。

　　专家介绍，经过研究发现，该次伽马暴产生于距离地球24亿光年的宇宙深处，引起伽马暴的是一颗极大质量恒星的核心坍缩爆炸。

　　“爆炸地点在人类已探测到的伽马暴中并不算遥远，爆发强度很大。根据测得的各向同性等效能量推算，此次喷流强度相当于将8个太阳的全部质量都转化成能量，在1分钟内释放出来。”美国内华达大学拉斯维加斯分校教授张冰说。

　　德国图宾根大学教授安德烈·桑坦杰罗说，这次伽马暴让整个天文界都非常兴奋，中国的“极目”空间望远镜和“慧眼”卫星相结合，获得了爆发全过程的光变曲线，不仅测到了伽马暴的总能量，还清楚地测量到其非常窄的光束。

　　挑战伽马暴起源模型

　　目前，学术界认为伽马暴产生的机制有两种：一种是来源于大质量恒星塌缩成黑洞或者中子星时发生了喷流现象，此次“最亮伽马暴”便因此产生；另一种产生于两颗致密天体的绕转并合，比如两颗中子星相互绕转，距离越来越近后最终合并在一起形成黑洞，吸积周围的物质喷出伽马射线暴。

　　研究发现，“最亮伽马暴”拥有极窄、极明亮的喷流，并且以非常接近光速的速度产生。专家认为，这对30年多来所形成的伽马暴起源模型提出了挑战。张双南说，目前还没有一个模型可以完美解释这一极端案例，而现有模型必须经受住其检验才能成立。

　　“根据观测结果推测，该伽马暴的余辉由慢衰减到快衰减的拐折出现得非常早，这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暴喷流之一。”熊少林说，极为狭窄的喷流可能是伽马暴极端明亮的原因之一。