基于高海拔宇宙線觀測站“拉索”（LHAASO）的觀測數(shù)據(jù)，我國科研人員首次精確刻畫大質(zhì)量恒星死亡瞬間萬億電子伏特伽馬射線爆發(fā)全過程，首次觀測到高能光子流量的快速增強過程。相關(guān)研究成果6月9日在線發(fā)表于《科學(xué)》雜志。
中科院高能所供圖
大約20億年前，一顆比太陽重20多倍的大質(zhì)量恒星，在燃燒完其核聚變?nèi)剂虾?，坍縮爆炸發(fā)出一個巨大火球?；鹎蚺c星際物質(zhì)碰撞產(chǎn)生的大量萬億電子伏特高能伽馬光子穿過茫茫宇宙，徑直飛向地球。
2022年10月9日21時20分50秒，這些伽馬光子在飛行了20億年以后，抵達“拉索”的視場范圍。其中，6萬多個伽馬光子被“拉索”收集到。經(jīng)過幾個月的數(shù)據(jù)分析，科學(xué)家們終于揭開了這場爆炸事件的面紗。
數(shù)據(jù)分析表明，“拉索”探測到的光子來源于伽馬射線暴事件主爆之后的后隨爆炸。伽馬射線暴事件的主爆，也稱為瞬時輻射，是初始階段的巨大的爆炸，表現(xiàn)為強烈的低能的伽馬射線輻射；同時，接近于光速的爆炸物也會與周圍環(huán)境氣體碰撞產(chǎn)生“后隨爆炸”，這被稱為余輝。
“‘拉索’首次精確地觀測了‘后隨爆炸’的完整過程，記錄了萬億電子伏特伽馬射線流量增強和衰減的整個階段，實現(xiàn)了其他實驗沒有達到的高能量波段光變過程的教科書式的完整觀測?！敝锌圃焊吣芩芯繂T、“拉索”首席科學(xué)家曹臻說。
更重要的是，在“后隨爆炸”過程中，“拉索”首次探測到光子流量的極速增強?！安坏絻擅氲臅r間內(nèi)，光子流量增強了100多倍。這一現(xiàn)象超出了以往理論模型的預(yù)期?！闭撐耐ㄓ嵶髡咧?，中國科學(xué)院高能物理研究所研究員姚志國說，我們相信這一觀測結(jié)果發(fā)布后，必將引發(fā)科學(xué)界深入探究該現(xiàn)象背后的驅(qū)動機制。
此外，“拉索”還發(fā)現(xiàn)了一個有趣的現(xiàn)象：高能輻射在爆炸發(fā)生之后不到10分鐘的某個時刻，亮度突然快速減弱?！斑@個亮度轉(zhuǎn)折發(fā)生的時間太早了，這意味著‘拉索’ 觀測到的實際上是一個典型內(nèi)亮外暗噴流的最明亮的核心?！闭撐耐ㄓ嵶髡咧弧⒛暇┐髮W(xué)教授王祥玉說。
對此，通訊作者之一、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授戴子高補充解釋道：“正是由于‘拉索’碰巧正對著噴流最明亮的核心，這就解釋了為什么這個伽馬射線暴是歷史上最亮的，也解釋了為什么這樣的事件極其罕見?！?/p>
“鑒于此次爆發(fā)千年不遇的稀缺性，這個觀測結(jié)果預(yù)期將在今后幾十甚至上百年內(nèi)將保持最佳?！辈苷檎f，截至目前，科學(xué)家們還在不懈地深耕本次伽馬射線暴的數(shù)據(jù)，力圖揭示伽馬射線暴更多的奧秘。
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引自科技日報2023.6.9版 原地址：https://app.kjrb.com.cn/app/template/displayTemplate/news/newsDetail/7/123106.html?isShare=true
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