星空有约|“拉索”完整记录迄今最亮伽马暴高能辐射全过程

高海拔宇宙线观测站“拉索”俯拍图。（中科院高能物理所供图）

我国高海拔宇宙线观测站“拉索”完整记录了迄今最亮伽马暴GRB 221009A的万亿电子伏特伽马射线爆发全过程，“拉索”国际合作组在此基础上取得一系列观测研究成果，刷新了对伽马暴的认知。相关成果6月9日在国际学术期刊《科学》在线发表。

伽马暴是宇宙大爆炸之后最剧烈的爆炸现象。约20亿年前，一颗比太阳重20多倍的大质量恒星燃烧完其核聚变燃料，瞬间坍缩引发巨大的爆炸火球，发出了一个持续几百秒的巨大“宇宙烟花”，这就是GRB 221009A。2022年10月9日，全球众多天文设施均观测到它，其中“拉索”收集到6万多个伽马光子。

视频来源：中科院高能物理所

据介绍，伽马暴事件初始阶段的巨大爆炸被称为“主爆”，表现为强烈的低能伽马射线辐射。“主爆”产生的接近光速的爆炸物与周围环境气体碰撞则产生“后随爆炸”，这一阶段产生高能伽马射线。

“‘拉索’首次精确观测了‘后随爆炸’高能辐射的完整过程，记录了万亿电子伏特伽马射线流量增强和衰减的整个阶段。”“拉索”项目首席科学家、中科院高能物理所研究员曹臻说，由于此次爆发“千年不遇”的稀缺性，这个观测结果预期将在今后很长时间内保持最佳。

“拉索”以超过250倍标准偏差的高显著水平观测到伽马暴GRB 221009A的爆发。（中科院高能物理所供图）

“拉索”发现了GRB 221009A历史最亮的秘密。论文通讯作者之一、南京大学教授王祥玉介绍，“拉索”观测表明，高能辐射在起爆之后不到10分钟的某个时刻，亮度突然快速减弱了，由此测出了喷流的张角极小，仅0.8度，意味着此次观测到的是一个典型内亮外暗喷流的最明亮的核心。

“在‘后随爆炸’过程中，‘拉索’还首次探测到光子流量的极速增强。” 论文通讯作者之一、中科院高能物理所研究员姚志国说，这一观测结果将会引发科学界对伽马暴能量注入、光子吸收、粒子加速等机制的深入探讨。

“未来，团队还将不懈深耕‘拉索’的数据。”曹臻说，鉴于“拉索”在最高能段的高统计量观测，有关伽马暴的更多谜团有望被揭开。

统筹：陈芳、刘心惠

记者：张泉

编辑：崇大海、朱舜

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来源：新华社