3月29日,中國科學(xué)院高能物理研究所(下稱高能所)與全球40余家科研機(jī)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。高能所牽頭研制的慧眼衛(wèi)星和極目空間望遠(yuǎn)鏡成功地在硬X射線和軟伽馬能段對該伽馬暴的瞬時輻射和早期余輝進(jìn)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(jì)錄提升了50倍,而且發(fā)現(xiàn)其各向同性能量也打破紀(jì)錄,相當(dāng)于在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(yùn)動的噴流,對這個千年一遇的天體爆發(fā)的研究作出了獨特貢獻(xiàn)。本項工作由中國科學(xué)院粒子天體物理重點實驗室牽頭的國際合作團(tuán)隊完成,成員來自中國、美國、意大利、法國、德國等的30余家研究機(jī)構(gòu),論文通訊作者為高能所熊少林研究員、張雙南研究員以及美國內(nèi)華達(dá)大學(xué)拉斯維加斯分校張冰教授。
2022年10月9日,包括高能所牽頭建造的空間和地面觀測設(shè)備在內(nèi)的全球眾多天文設(shè)施均觀測到這個迄今最亮的伽馬暴。
伽馬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,持續(xù)時間通常長于2秒,此次發(fā)現(xiàn)的伽馬暴即屬于此類;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,持續(xù)時間通常短于2秒,并同時發(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致密天體,其通過極強(qiáng)引力吞噬周圍物質(zhì)并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,稱為余輝。只有噴流恰好對準(zhǔn)地球時,人類才有機(jī)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。我國專門為探測伽馬暴和引力波電磁對應(yīng)體而建造的極目空間望遠(yuǎn)鏡和我國首臺空間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了該伽馬暴從前兆輻射到主暴、耀發(fā)以及早期余輝的各個關(guān)鍵階段的輻射性質(zhì)。其中,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)的特殊觀測模式,成功對該伽馬暴極端明亮的主暴進(jìn)行了完整而精確的探測?;垩坌l(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,成功探測到該伽馬暴,并獲得了其前兆輻射和早期余輝的高質(zhì)量數(shù)據(jù)。
本項研究獲得了科技部重點研發(fā)計劃項目、國家自然科學(xué)基金等項目的資助。
引自瞭望2023.3.29版 原地址:http://lw.news.cn/2023-03/29/c_1310706570.htm
附件下載: