北京時間3月29日凌晨2點，中國科學(xué)院高能物理研究所（以下簡稱“高能所”）與全球40余家科研機(jī)構(gòu)聯(lián)合發(fā)布對迄今最亮伽馬射線暴GRB 221009A的研究成果。

　　高能所牽頭研制的“慧眼”衛(wèi)星和“極目”空間望遠(yuǎn)鏡，成功在硬X射線和軟伽馬射線能段對該伽馬射線暴的瞬時輻射和早期余輝進(jìn)行了國際最高精度的測量。本項工作由中國科學(xué)院粒子天體物理重點實驗室牽頭的國際合作團(tuán)隊完成。

　　伽馬射線暴是宇宙大爆炸之后最劇烈的爆炸現(xiàn)象，包括兩種類型，一類產(chǎn)生于很大質(zhì)量恒星的核心坍縮爆炸，此次發(fā)現(xiàn)的伽馬射線暴即屬于此類；另一類產(chǎn)生于兩顆極端致密天體（中子星、黑洞等）的合并爆炸。這兩類天體爆炸均能產(chǎn)生一顆黑洞或中子星等極端致密天體，其通過極強(qiáng)引力吞噬周圍物質(zhì)并以接近光速的速度從兩極噴射物質(zhì)，形成一對方向相反的噴流。

　　高能所粒子天體物理中心主任、“慧眼”衛(wèi)星首席科學(xué)家張雙南說：“噴流內(nèi)部的激波或磁重聯(lián)等過程加速帶電粒子產(chǎn)生伽馬射線輻射，稱為瞬時輻射。噴流和周圍的星際介質(zhì)相互作用也能產(chǎn)生輻射，稱為余輝。只有噴流恰好對準(zhǔn)地球時，人類才有機(jī)會探測到這些輻射。”

　　自從1967年人類發(fā)現(xiàn)首個伽馬射線暴以來，已探測到近萬例伽馬射線暴。此次編號為GRB 221009A的迄今最亮伽馬射線暴，是2022年10月9日被全球眾多天文設(shè)施觀測到的，其產(chǎn)生于距離地球24億光年的宇宙深處。

　　此次，我國為探測伽馬射線暴和引力波電磁對應(yīng)體而建造的“極目”空間望遠(yuǎn)鏡和我國首臺空間X射線天文望遠(yuǎn)鏡“慧眼”衛(wèi)星聯(lián)合，在硬X射線和軟伽馬射線能段精確刻畫了該伽馬射線暴從前兆輻射到主暴、耀發(fā)以及早期余輝的各個關(guān)鍵階段的輻射性質(zhì)。

　　“‘極目’空間望遠(yuǎn)鏡正好處于能夠記錄極高伽馬射線流強(qiáng)的特殊觀測模式，避免了因極端亮度而容易產(chǎn)生的各種儀器效應(yīng)，成功對該伽馬射線暴極端明亮的主暴進(jìn)行了完整而精確的探測。‘慧眼’衛(wèi)星配備的高能X射線望遠(yuǎn)鏡憑借其在兆電子伏能區(qū)最大的有效面積，成功探測到該伽馬射線暴，并獲得了其前兆輻射和早期余輝的高質(zhì)量數(shù)據(jù)。”高能所粒子天體物理中心副主任、“極目”空間望遠(yuǎn)鏡首席科學(xué)家熊少林說。

　　基于觀測數(shù)據(jù)，研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)該伽馬射線暴將伽馬射線暴亮度紀(jì)錄提升了50倍，其各向同性能量也打破紀(jì)錄，超過了10的55次方爾格，相當(dāng)于在1分鐘內(nèi)釋放8個太陽質(zhì)量的全部能量。此外，該伽馬射線暴的余輝由慢衰減到快衰減的拐折出現(xiàn)得非常早，意味著產(chǎn)生伽馬射線的噴流非常狹窄，是人類探測到的最狹窄的伽馬射線暴噴流之一。

　　“慧眼”衛(wèi)星和“極目”空間望遠(yuǎn)鏡均由高能所提出和牽頭研制。此次觀測中，高能所牽頭建造的高海拔宇宙線觀測站與“慧眼”衛(wèi)星、“極目”空間望遠(yuǎn)鏡開展了天地聯(lián)合觀測。

　　《 人民日報 》（ 2023年03月31日 12 版）