星空有約丨“拉索”完整記錄迄今最亮伽馬暴高能輻射全過程

    來源: 新華社客戶端2023-06-09 14:59:16
      


    (資料圖片)

    高海拔宇宙線觀測站“拉索”俯拍圖。(中科院高能物理所供圖)

    我國高海拔宇宙線觀測站“拉索”完整記錄了迄今最亮伽馬暴GRB 221009A的萬億電子伏特伽馬射線爆發全過程,“拉索”國際合作組在此基礎上取得一系列觀測研究成果,刷新了對伽馬暴的認知。相關成果6月9日在國際學術期刊《科學》在線發表。

    伽馬暴是宇宙大爆炸之后最劇烈的爆炸現象。約20億年前,一顆比太陽重20多倍的大質量恒星燃燒完其核聚變燃料,瞬間坍縮引發巨大的爆炸火球,發出了一個持續幾百秒的巨大“宇宙煙花”,這就是GRB 221009A。2022年10月9日,全球眾多天文設施均觀測到它,其中“拉索”收集到6萬多個伽馬光子。

    據介紹,伽馬暴事件初始階段的巨大爆炸被稱為“主爆”,表現為強烈的低能伽馬射線輻射。“主爆”產生的接近光速的爆炸物與周圍環境氣體碰撞則產生“后隨爆炸”,這一階段產生高能伽馬射線。

    “‘拉索’首次精確觀測了‘后隨爆炸’高能輻射的完整過程,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。”“拉索”項目首席科學家、中科院高能物理所研究員曹臻說,由于此次爆發“千年不遇”的稀缺性,這個觀測結果預期將在今后很長時間內保持最佳。

    “拉索”以超過250倍標準偏差的高顯著水平觀測到伽馬暴GRB 221009A的爆發。(中科院高能物理所供圖)

    “拉索”發現了GRB 221009A歷史最亮的秘密。論文通訊作者之一、南京大學教授王祥玉介紹,“拉索”觀測表明,高能輻射在起爆之后不到10分鐘的某個時刻,亮度突然快速減弱了,由此測出了噴流的張角極小,僅0.8度,意味著此次觀測到的是一個典型內亮外暗噴流的最明亮的核心。

    “在‘后隨爆炸’過程中,‘拉索’還首次探測到光子流量的極速增強。” 論文通訊作者之一、中科院高能物理所研究員姚志國說,這一觀測結果將會引發科學界對伽馬暴能量注入、光子吸收、粒子加速等機制的深入探討。

    “未來,團隊還將不懈深耕‘拉索’的數據。”曹臻說,鑒于“拉索”在最高能段的高統計量觀測,有關伽馬暴的更多謎團有望被揭開。

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    責任編輯:sdnew003

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