北京时间3月29日凌晨2点，中国科学院高能物理研究所与全球40余家科研机构联合发布对迄今最亮伽马射线暴GRB 221009A的研究成果。本项工作由中国科学院粒子天体物理重点实验室牵头的国际合作团队完成，成员来自中国、美国、意大利、法国、德国等30余家研究机构。
高能所牵头研制的慧眼卫星和极目空间望远镜成功地在硬X射线和软伽马能段对该伽马暴的瞬时辐射和早期余辉进行了国际最高精度的测量，不仅发现其具有迄今观测到的最大亮度，将伽马暴的亮度纪录提升了50倍，而且发现其各向同性能量也打破纪录，相当于在1分钟内释放8个太阳质量的全部能量，还揭示其产生了极为狭窄、极端明亮、接近光速运动的喷流，对这个千年一遇的天体爆发的研究做出了独特贡献。
新闻发布会现场照片。本报记者 佘惠敏摄
“这是人类迄今为止观测到的最大亮度，将伽马暴的亮度纪录提升了50倍。”论文通讯作者、中科院高能所研究员、极目空间望远镜首席科学家熊少林介绍，最亮伽马暴发现于2022年10月9日，当时全球众多天文设施都接收到了信号，但由于该伽马暴主暴的亮度过高，其它天文设施都被“亮瞎眼”，未能获得有效数据，唯有进行了特殊创新设计的极目空间望远镜成功对极端明亮的主暴进行了完整而精确的探测。
“我们得到了国际上最好的数据！如果其他望远镜是睁眼看，极目的特殊观测模式相当于眯眼看，还戴了墨镜，并且在亮瞎眼触发关闭模式之前，通过独有的星地准实时通讯北斗短报文服务把完整数据传到地面了！”极目望远镜载荷总师李新乔研究员说，极目的诸多创新设计是它在去年7月发射入轨后不久就取得重大发现的基础。
此外，2017年6月发射升空后已在轨稳定运行超过5年的慧眼卫星也做出了重要贡献。慧眼卫星配备的高能X射线望远镜凭借其在兆电子伏能区最大的有效面积，成功探测到该伽马暴，虽然主暴数据有饱和丢失问题，但获得了其前兆辐射和早期余辉的高质量数据，与极目的数据正好互补。“慧眼和极目数据合到一起，精确测量了伽马暴完整爆发过程。”论文通讯作者、中科院高能所研究员、慧眼卫星首席科学家张双南说。
慧眼卫星和极目空间望远镜观测迄今最亮伽马暴示意图。
自从1967年人类发现首个伽马暴以来，已探测到近万例伽马暴。伽马暴来自遥远宇宙的瞬时高能电磁辐射爆发，是宇宙大爆炸之后最剧烈的爆炸现象，包括两种类型：一类产生于很大质量恒星的核心坍缩爆炸，持续时间通常长于2秒，此次发现的伽马暴即属于此类；另一类产生于两颗极端致密天体（中子星、黑洞等）的合并爆炸，持续时间通常短于2秒，并同时发出引力波。
“该伽马暴具有极端的亮度、能量和相对较近的距离，是千年一遇甚至万年一遇的历史性事件，非常难得！”论文通讯作者、美国内华达大学拉斯维加斯分校教授张冰介绍，基于中国团队的精确观测数据可以算出，该伽马暴产生于距离地球24亿光年的宇宙深处。由于伽马暴距离地球十分遥远，对于它发出的所有伽马射线来说，我们探测到的只是沧海一粟。假设伽马暴向各个方向辐射了几乎相同数量的伽马射线，该伽马暴的各向同性能量也打破了过往纪录，相当于在1分钟内释放了8个太阳质量的全部能量。
迄今发现的最亮伽马射线暴（GRB221009A）想象图。
“这些极高质量的数据源于仪器的巧妙设计，能成为这个研究团队的一员，我们非常自豪。希望这种卓有成效的合作今后将继续下去。”意大利费拉拉大学教授菲利波·弗龙泰拉说。
此次发现，有助于人类深入理解伽马暴这种极端宇宙爆发现象。中科院高能所研究员李惕碚院士是慧眼卫星项目建议提出者，他感慨地说：“几十年前，我国理论物理学家难出原始创新成果，很重要的原因是没有国际领先的观测设施，难以获得一手数据。现在，我们可以有了！这次观测结果对理论物理学家提出了挑战，有可能带来天文物理的重大突破。”
在对该历史性伽马暴的观测中，高能所牵头建造的高海拔宇宙线观测站（LHAASO）与慧眼卫星和极目空间望远镜开展了天地联合观测，其中，高海拔宇宙线观测站利用其大量的甚高能观测数据，也做出了多项重要首次发现，将稍后发布。
本项研究获得了科技部重点研发计划项目、国家自然科学基金等项目的资助。（经济日报记者 佘惠敏）
引自经济日报2023.3.27版 原地址：https://proapi.jingjiribao.cn/detail.html?id=449285
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