(記者 崔倩)6月9日,高海拔宇宙線觀測站(LHAASO,中文簡稱“拉索”)對命名為GRB 221009A的伽馬射線暴(Gamma Ray Burst,GRB)的最新觀測研究成果在線發(fā)表于《科學(xué)》(Science)雜志,題為“極亮伽馬射線暴221009A窄噴流的萬億電子伏特余輝”。該論文由LHAASO國際合作組完成。
約20億年前,一顆比太陽重20多倍的“超級太陽”大質(zhì)量恒星燃燒完其核聚變?nèi)剂希查g坍縮引發(fā)巨大的爆炸火球,發(fā)出了一個(gè)持續(xù)幾百秒的巨大“宇宙煙花”伽馬射線暴?;鹎蚺c星際物質(zhì)碰撞產(chǎn)生的大量萬億電子伏特高能伽馬光子穿過茫茫宇宙,徑直飛向地球,于2022年10月9日晚上21時(shí)20分50秒抵達(dá)“拉索”的視場范圍,6萬多個(gè)伽馬光子被“拉索”收集到。經(jīng)過幾個(gè)月的分析,科學(xué)家們終于揭開了這場爆炸事件的面紗。
“拉索”首次精確測量高能光子爆發(fā)的完整過程
“拉索”收集到的信號細(xì)節(jié)表明,探測到的光子來源于主爆之后的后隨爆炸。伽馬射線暴事件的“主爆”,也稱為瞬時(shí)輻射,是初始階段的巨大的爆炸,表現(xiàn)為強(qiáng)烈的低能的伽馬射線輻射。接近于光速的爆炸物與周圍環(huán)境氣體碰撞則產(chǎn)生“后隨爆炸”,也稱為余輝?!啊鳌状尉_地觀測了‘后隨爆炸’的完整過程,記錄了萬億電子伏特伽馬射線流量增強(qiáng)和衰減的整個(gè)階段。” LHAASO項(xiàng)目首席科學(xué)家、LHAASO國際合作組發(fā)言人、中國科學(xué)院高能物理研究所研究員曹臻說。
憑借對上萬個(gè)伽馬射線暴的觀測,科學(xué)家們已經(jīng)建立了似乎完美的理論模型,甚至于對它深信不疑了?!袄鳌睂?shí)現(xiàn)了其它實(shí)驗(yàn)沒有達(dá)到的高能量波段光變過程的教科書式的完整觀測,對理論模型的精確檢驗(yàn)提供了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。鑒于此次爆發(fā)千年不遇的稀缺性,這個(gè)觀測結(jié)果預(yù)期將在今后幾十甚至上百年內(nèi)將保持最佳。
“拉索”首次測量到高能光子流量的快速增強(qiáng)過程
“在后隨爆炸過程中,‘拉索’首次探測到光子流量的極速增強(qiáng)?!闭撐耐ㄓ嵶髡咧弧⒅袊茖W(xué)院高能物理研究所研究員姚志國說。不到兩秒的時(shí)間內(nèi)流量增強(qiáng)了100多倍,之后的緩慢增長行為卻符合后隨爆炸的預(yù)期特征。早期如此快速的增強(qiáng)現(xiàn)象超出了以往理論模型的預(yù)期。究竟存在著什么樣的機(jī)制?此次發(fā)表的觀測結(jié)果將會(huì)引發(fā)科學(xué)界對伽馬射線暴能量注入、光子吸收、粒子加速等機(jī)制的深入探討。
引自北京時(shí)間2023.6.9版 原地址:https://item.btime.com/47gis4uo5sf9lspgbke5qf19uvs