中新社北京10月16日電 (記者 孫自法)中國科學(xué)院高能物理研究所(中科院高能所)負責建設和運行管理的中國高海拔宇宙線(xiàn)觀(guān)測站(LHAASO，昵稱(chēng)“拉索”)、“高能爆發(fā)探索者”(HEBS)和“慧眼”衛星(Insight-HXMT)等三大科學(xué)裝置，近日通過(guò)天地聯(lián)合，同時(shí)探測到迄今最亮的編號GRB 221009A伽馬射線(xiàn)暴，打破了伽馬射線(xiàn)暴光子最高能量、最亮伽馬射線(xiàn)等人類(lèi)觀(guān)測宇宙中伽馬射線(xiàn)暴的多項記錄。

　　比以往最亮伽馬射線(xiàn)暴亮10倍以上

　　中科院高能所介紹說(shuō)，史上最亮的GRB 221009A伽馬射線(xiàn)暴，于北京時(shí)間10月9日21時(shí)17分被該所三大科學(xué)裝置同時(shí)探測到。本次觀(guān)測中，“拉索”將伽馬射線(xiàn)暴光子最高能量記錄提升近20倍，在國際上首次打開(kāi)10萬(wàn)億電子伏波段的伽馬射線(xiàn)暴觀(guān)測窗口，并與“慧眼”衛星和“高能爆發(fā)探索者”觀(guān)測一起，發(fā)現這個(gè)宇宙事件比以往人類(lèi)觀(guān)測到的最亮伽馬射線(xiàn)暴亮了10倍以上。

　　伽馬射線(xiàn)暴是宇宙中最劇烈的天體爆發(fā)現象，首次發(fā)現于上世紀60年代。伽馬射線(xiàn)暴短至幾毫秒，長(cháng)達數小時(shí)，釋放的能量超過(guò)太陽(yáng)在其一生輻射能量的總和。持續時(shí)間較長(cháng)的伽馬射線(xiàn)暴產(chǎn)生于比太陽(yáng)大幾十倍的恒星星體坍縮爆炸，而持續時(shí)間較短的伽馬射線(xiàn)暴則產(chǎn)生于兩個(gè)致密天體(如黑洞或中子星)合并爆炸，后者還可能伴隨發(fā)射引力波。

　　得益于中科院高能所近些年天地一體化觀(guān)測能力建設的高速發(fā)展，尤其是“拉索”的成功建造和運行占據國際領(lǐng)先地位，使中國首次實(shí)現對伽馬射線(xiàn)暴的天地多手段聯(lián)合觀(guān)測，并獨家實(shí)現從最高的十幾萬(wàn)億電子伏光子(“拉索”)到百萬(wàn)電子伏伽馬射線(xiàn)(“高能爆發(fā)探索者”)和千電子伏X-射線(xiàn)(“慧眼”衛星)的多譜段精細測量，跨越9個(gè)量級。

　　高能物理學(xué)家認為，這些觀(guān)測結果打破了多項伽馬射線(xiàn)暴觀(guān)測的記錄，對于揭示伽馬射線(xiàn)暴的爆發(fā)機制具有重要價(jià)值。

　　及時(shí)向國際發(fā)布觀(guān)測結果引發(fā)巨大反響

　　中科院高能所指出，此次觀(guān)測到的GRB 221009A伽馬射線(xiàn)暴，其高強度的爆發(fā)發(fā)生在距離地球20多億光年處，如此近距離的伽馬射線(xiàn)爆發(fā)估計幾十年甚至百年才出現一次。在過(guò)去半個(gè)多世紀探測到的數千個(gè)伽馬射線(xiàn)暴中，最高能量光子達到大約1萬(wàn)億電子伏。“拉索”本次以無(wú)與倫比的接收度探測到大量的高能光子，最高光子能量達到18萬(wàn)億電子伏。

　　GRB 221009A伽馬射線(xiàn)暴發(fā)生后，“拉索”實(shí)驗中科院高能所團隊在首席科學(xué)家曹臻研究員帶領(lǐng)下迅速展開(kāi)數據分析，在爆發(fā)后不到兩天內就通過(guò)伽馬射線(xiàn)暴協(xié)同觀(guān)測網(wǎng)(GCN)向國際同行發(fā)布初步觀(guān)測結果。進(jìn)一步的數據分析和科學(xué)研究正由“拉索”國際合作組成員全力開(kāi)展。中科院高能所“慧眼”衛星和“高能爆發(fā)探索者”觀(guān)測運行團隊、載荷團隊和數據分析團隊，在“慧眼”衛星首席科學(xué)家張雙南研究員和“高能爆發(fā)探索者”項目首席科學(xué)家熊少林研究員的帶領(lǐng)下，正迅速投入觀(guān)測分析，并及時(shí)啟動(dòng)機遇觀(guān)測。在項目團隊密切協(xié)作下，“慧眼”衛星和“高能爆發(fā)探索者”已得到初步分析結果，并通過(guò)天文電報和伽馬射線(xiàn)暴協(xié)同觀(guān)測網(wǎng)向國際同行發(fā)布。

　　中國科學(xué)家探測到迄今最亮伽馬射線(xiàn)暴的結果已在國際上引發(fā)巨大反響，大量相關(guān)研究迅速展開(kāi)，涌現出關(guān)于新物理可能性的許多討論。同時(shí)，這些測量對宇宙中存在的背景光場(chǎng)等基本物理參數和模型將做出強烈的限制，預計會(huì )產(chǎn)生重要的認知水平的提升。

　　對建立伽馬射線(xiàn)暴爆發(fā)機制模型極為重要

　　中科院高能所研究團隊表示，這次“拉索”在千億電子伏以上的甚高能區記錄到幾萬(wàn)個(gè)光子信號，將給出伽馬射線(xiàn)暴最高能段的光變曲線(xiàn)最精細的測量。憑借先進(jìn)的探測器設計，“高能爆發(fā)探索者”成功對GRB 221009A伽馬射線(xiàn)暴的軟伽馬射線(xiàn)光變特征進(jìn)行高精度觀(guān)測，完美展現出初期爆發(fā)和后隨閃耀的演化過(guò)程。“慧眼”衛星的高能、中能和低能X射線(xiàn)望遠鏡首次在伽馬射線(xiàn)暴觀(guān)測中同時(shí)探測到信號，而且因為“慧眼”衛星當時(shí)正在掃描觀(guān)測該天區，從而對這個(gè)迄今最亮伽馬射線(xiàn)暴的余輝進(jìn)行了及時(shí)監測。這些能量相差上十億倍的測量結果，對于建立正確的伽馬射線(xiàn)暴爆發(fā)機制模型極為重要。

　　“拉索”是以宇宙線(xiàn)觀(guān)測研究為核心的國家重大科技基礎設施，由中國自主提出并設計建造。該觀(guān)測站位于四川省稻城縣海拔4410米的海子山，主體工程于2021年7月完成建設并投入科學(xué)運行，是目前世界上靈敏度最高的超高能伽馬射線(xiàn)天文臺，其運行開(kāi)啟了“超高能伽馬天文學(xué)”觀(guān)測時(shí)代。捕捉和高統計量觀(guān)測伽馬射線(xiàn)暴是“拉索”重要科學(xué)目標之一，此次亮度空前的爆發(fā)正好發(fā)生在“拉索”視場(chǎng)的中心附近，為完成該項科學(xué)目標奠定了強大的觀(guān)測基礎。

　　“慧眼”衛星是中國第一顆空間X射線(xiàn)天文衛星，于2017年6月發(fā)射運行，在軌觀(guān)測5年多來(lái)已在黑洞、中子星、快速射電暴等方面取得一大批重要原創(chuàng )成果。

　　“高能爆發(fā)探索者”于2022年7月發(fā)射，是中國近期發(fā)射的空間新技術(shù)試驗衛星的主要科學(xué)載荷之一，它采用“懷柔一號”衛星所開(kāi)創(chuàng )的新型探測技術(shù)以及基于北斗短報文的準實(shí)時(shí)星地通訊方案，能夠迅速下傳觀(guān)測數據。“高能爆發(fā)探索者”目前處于在軌測試階段，預期將獲得更多重要成果。(完)