每經編輯(ji)｜杜(du)宇

6月9日(ri)，高海(hai)拔宇宙線(xian)觀(guan)測(ce)站（LHAASO，中文簡稱“拉索”）對命名為GRB221009A的伽(jia)馬射線(xian)暴（Gamma Ray Burst，GRB）的最新(xin)觀(guan)測(ce)研究成(cheng)(cheng)果(guo)在線(xian)發表于《科學》（Science）雜(za)志(zhi)，題為“極亮伽(jia)馬射線(xian)暴221009A窄噴流(liu)的萬億電子伏特余輝”（A tera-electronvolt afterglow from a narrow jet in an extremely bright gamma-ray burst 221009A）。該論文由(you)LHAASO國際合作組完(wan)成(cheng)(cheng)。

據央視財經，位于四川稻城的高海拔宇宙線觀測站對宇宙中一次伽馬射線暴進行了完整監測，這是人類首次完整記錄到這一高能爆發現象的全過程。相關研究成果北京時間6月9日(ri)在(zai)國際(ji)學術期刊《科學》（Science）在(zai)線發(fa)表(biao)。

伽馬射(she)線暴是人類已知(zhi)宇(yu)宙中最強的爆(bao)(bao)發現象，理論上是巨大恒星(xing)在燃料耗盡時塌縮爆(bao)(bao)炸(zha)或者兩顆鄰近的致密星(xing)體合并而產(chan)生(sheng)的。

這次由高海拔宇宙線觀測站捕捉到的伽馬射線暴抵達地球的時間是2022年10月9日21時20分。該觀測站精確探測到了伽馬射線暴高能光子爆發的完整過程，并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，這在國際上尚屬首次。經(jing)過半(ban)年(nian)左右對(dui)該伽馬射線(xian)暴數據(ju)的分析，科研人員(yuan)發現它有一個非常快(kuai)速的起爆(bao)過程，并且其(qi)衰減的過程也(ye)是非常迅速。

專家(jia)說的(de)這(zhe)束(shu)光(guang)線產生自20多(duo)億年前(qian)，一(yi)顆比太陽重20多(duo)倍的(de)大質(zhi)量恒星燃燒完引發的(de)巨大爆炸火球，火球與星際物質(zhi)碰撞產生的(de)大量萬億電子(zi)伏特高能伽馬光(guang)子(zi)在(zai)茫(mang)茫(mang)宇宙(zhou)(zhou)中(zhong)穿行了(le)20多(duo)億年，正好抵(di)達高海(hai)拔宇宙(zhou)(zhou)線觀測(ce)(ce)站的(de)視場范圍內。憑(ping)借觀測(ce)(ce)站內水(shui)切倫科(ke)夫(fu)探測(ce)(ce)器陣列(lie)強大的(de)性能，科(ke)研(yan)人員在(zai)20多(duo)分鐘內記錄到了(le)超過(guo)6萬個(ge)光(guang)子(zi)的(de)數據。

而國外相同能區的觀測裝置目前還沒有實現完整記錄伽馬射線暴全過程。

據澎湃新(xin)聞，伽(jia)(jia)(jia)馬(ma)(ma)射(she)線(xian)暴(bao)(bao)是來自天空(kong)中某(mou)一(yi)(yi)方向的(de)(de)(de)伽(jia)(jia)(jia)瑪射(she)線(xian)突然增(zeng)強的(de)(de)(de)爆發現(xian)象(xiang)。2022年10月9日發生了一(yi)(yi)個“千年一(yi)(yi)遇(yu)”的(de)(de)(de)異常明(ming)亮的(de)(de)(de)伽(jia)(jia)(jia)馬(ma)(ma)暴(bao)(bao) ，它正(zheng)好位于(yu)“拉(la)(la)索”的(de)(de)(de)視場范圍(wei)內。“拉(la)(la)索”探測(ce)到(dao)了6萬多個能(neng)(neng)(neng)量(liang)大于(yu)200GeV的(de)(de)(de)高(gao)(gao)能(neng)(neng)(neng)伽(jia)(jia)(jia)馬(ma)(ma)光子，對它們的(de)(de)(de)分(fen)析表明(ming)這些高(gao)(gao)能(neng)(neng)(neng)光子來源于(yu)主(zhu)暴(bao)(bao)之后的(de)(de)(de)余(yu)(yu)輝輻(fu)射(she)。“拉(la)(la)索”第一(yi)(yi)次探測(ce)到(dao)高(gao)(gao)能(neng)(neng)(neng)伽(jia)(jia)(jia)馬(ma)(ma)射(she)線(xian)余(yu)(yu)輝的(de)(de)(de)起始階段(duan)，揭(jie)示(shi)了余(yu)(yu)輝存在快速上升(sheng)和緩慢上升(sheng)兩(liang)個階段(duan)。盡管緩慢上升(sheng)符(fu)合余(yu)(yu)輝模型的(de)(de)(de)預期，但早期快速的(de)(de)(de)上升(sheng)現(xian)象(xiang)前(qian)所未有，這或(huo)許由于(yu)中心引擎對余(yu)(yu)輝注入了大量(liang)能(neng)(neng)(neng)量(liang)所致。同時“拉(la)(la)索”發現(xian)主(zhu)暴(bao)(bao)階段(duan)沒有高(gao)(gao)能(neng)(neng)(neng)輻(fu)射(she)，其高(gao)(gao)靈(ling)敏度測(ce)量(liang)對主(zhu)暴(bao)(bao)階段(duan)高(gao)(gao)能(neng)(neng)(neng)輻(fu)射(she)的(de)(de)(de)強度給出(chu)了極強限(xian)制，對主(zhu)暴(bao)(bao)的(de)(de)(de)物理機制具有重要(yao)啟示(shi)作用。

據四川新聞網，據介紹，“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。“這可解釋為爆炸后的拋射物是噴流狀的結構，當輻射張角擴展到了噴流的邊緣時造成亮度快速下降，”論文通訊作者之一，南京大學教授王祥玉說。由于這個亮度轉折發生時間極早，由此測出了噴流的張角也極小，僅0.8度。這是迄今知道的最小張角的噴流，意味著觀測到的實際上是一個典型內亮外暗噴流的最明亮的核心。

“正是由于觀測者碰巧正對噴流最明亮的核心，自然地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(yang)的事件極其罕見，”論文通訊作者(zhe)之一，中國科(ke)學技術大學教授戴子高表示。

“拉索”航拍圖 (圖片來源(yuan)：中科院(yuan)高(gao)能所提(ti)供）

中(zhong)國(guo)科學院高能物理研(yan)究(jiu)所(suo)研(yan)究(jiu)員(yuan) 曹臻：LHAASO（高海(hai)拔宇宙(zhou)線觀測站(zhan)）最重要的(de)(de)(de)科學目標，就(jiu)是去(qu)解決一個(ge)一百年的(de)(de)(de)謎(mi)題(ti)(ti)。這(zhe)個(ge)一百年的(de)(de)(de)謎(mi)題(ti)(ti)就(jiu)是說(shuo)，我(wo)們的(de)(de)(de)宇宙(zhou)的(de)(de)(de)構成(cheng)中(zhong)的(de)(de)(de)一部分，一些高能量(liang)的(de)(de)(de)粒(li)子(zi)是怎么被(bei)產生出來的(de)(de)(de)，在(zai)哪里被(bei)產生出來的(de)(de)(de)，而這(zhe)些問題(ti)(ti)現在(zai)都在(zai)逐(zhu)漸(jian)展開(kai)研(yan)究(jiu)。

“截至當下，本場爆炸事件還有其他新發現，科(ke)學家們(men)還在不懈地深耕‘拉索(suo)’的(de)(de)(de)數據(ju)，力圖揭(jie)示(shi)更(geng)多(duo)的(de)(de)(de)奧(ao)秘(mi)，敬(jing)請(qing)等待‘拉索(suo)’的(de)(de)(de)后續數據(ju)分(fen)析成果。”曹臻對LHAASO下一階段成果給(gei)出了(le)樂觀的(de)(de)(de)預期(qi)。

位(wei)于四川稻城(cheng)的(de)高(gao)海(hai)拔宇宙線(xian)觀測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)站是(shi)目前世界上海(hai)拔最高(gao)、規模(mo)最大、靈敏度最強的(de)伽馬射線(xian)探測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)裝置(zhi)，是(shi)我國(guo)國(guo)家(jia)重(zhong)大科技基礎設(she)施。該觀測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)站平均(jun)海(hai)拔4410米，占地(di)面積約1.36平方公(gong)里。觀測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)站由電(dian)磁粒子(zi)探測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)器(qi)、繆子(zi)探測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)器(qi)、水切倫科夫(fu)探測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)器(qi)和大氣(qi)切倫科夫(fu)望遠鏡四種類(lei)型的(de)探測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)設(she)備組成(cheng)，可(ke)以寬(kuan)波段(duan)、多(duo)手段(duan)地(di)開展天體物理等方面的(de)研究。觀測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)站于2021年7月建成(cheng)并投入運行，今年5月10日通過國(guo)家(jia)驗收。

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封面圖片來(lai)源(yuan)：央(yang)視新聞視頻截圖