慧眼衛(wèi)星和極目空間望遠鏡觀測迄今最亮伽馬暴示意圖。（受訪者提供）
（大公文匯網(wǎng)記者 劉凝哲 北京報道）中國科學院高能物理研究所（下稱高能所）與全球40餘家科研機構(gòu)聯(lián)合發(fā)布對迄今最亮伽馬射線暴（簡稱伽馬暴）GRB 221009A的研究成果。高能所牽頭研製的慧眼衛(wèi)星（Insight-HXMT）和極目空間望遠鏡(GECAM-C)成功地在硬X射線和軟伽馬能段對該伽馬暴的瞬時輻射和早期餘輝進行了國際最高精度的測量，不僅發(fā)現(xiàn)其具有迄今觀測到的最大亮度，將伽馬暴的亮度紀錄提升了50倍，而且發(fā)現(xiàn)其各向同性能量也打破紀錄，相當於在1分鐘內(nèi)釋放8個太陽質(zhì)量的全部能量，還揭示其產(chǎn)生了極為狹窄、極端明亮、接近光速運動的噴流，對這個千年一遇的天體爆發(fā)的研究做出獨特貢獻。
伽馬暴是宇宙大爆炸之後最劇烈的爆炸現(xiàn)象，包括兩種類型，一類產(chǎn)生於很大質(zhì)量恆星的核心坍縮爆炸，持續(xù)時間通常長於2秒，此次發(fā)現(xiàn)的伽馬暴即屬於此類；另一類產(chǎn)生於兩顆極端緻密天體（中子星、黑洞等）的合併爆炸，持續(xù)時間通常短於2秒，並同時發(fā)出引力波。這兩類天體爆炸均能產(chǎn)生一顆黑洞或中子星等極端緻密天體，其通過極強引力吞噬周圍物質(zhì)並以接近光速從兩極噴射物質(zhì)，形成一對相反方向的噴流。噴流內(nèi)部的激波或磁重聯(lián)等過程加速帶電粒子產(chǎn)生伽馬射線輻射，稱為瞬時輻射。噴流和周圍的星際介質(zhì)相互作用也能產(chǎn)生輻射，稱為餘輝。只有噴流恰好對準地球時，人類才有機會探測到這些輻射。
自從1967年人類發(fā)現(xiàn)首個伽馬暴以來，已探測到近萬例伽馬暴。2022年10月9日，包括高能所牽頭建造的空間和地面觀測設備在內(nèi)的全球眾多天文設施均觀測到這個迄今最亮的伽馬暴（編號GRB 221009A），其產(chǎn)生於距離地球24億光年的宇宙深處。該伽馬暴具有極端的亮度和相對較近的距離使其成為名副其實的千年一遇的歷史性事件。
中國專門為探測伽馬暴和引力波電磁對應體而建造的極目空間望遠鏡和中國首臺空間X射線天文望遠鏡慧眼衛(wèi)星聯(lián)合，在硬X射線和軟伽馬射線能段精確刻畫了該伽馬暴從前兆輻射到主暴、耀發(fā)以及早期餘輝的各個關鍵階段的輻射性質(zhì)。基於極目空間望遠鏡的精確觀測數(shù)據(jù)，研究團隊發(fā)現(xiàn)該伽馬暴具有迄今探測到的最高的亮度，並將伽馬暴亮度紀錄提升了50倍。這個伽馬暴的各向同性能量也打破紀錄，超過了10的55次方爾格，相當於在1分鐘內(nèi)釋放8個太陽質(zhì)量的全部能量。
研究團隊根據(jù)慧眼和極目的聯(lián)合觀測結(jié)果推測，該伽馬暴的餘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，是人類探測到的最狹窄的伽馬暴噴流之一。研究認為，極為狹窄的噴流可能是該伽馬暴看上去極端明亮的原因之一。因此，本次慧眼和極目的觀測研究對於深入理解這種極端宇宙爆發(fā)現(xiàn)象提供了嶄新視角。
引自大公文匯網(wǎng)2023.3.29版 原地址：https://m.tkww.hk/s/202303/29/AP6423d678e4b0195a79e8f373.html
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