北京時間3月29日凌晨2點，中國科學院高能物理研究所在北京與全球40余家科研機構聯合發布了對迄今最亮伽馬射線暴GRB 221009A的研究成果。中國的“慧眼”衛星與“極目”空間望遠鏡聯合，精確探測到了這個千年一遇的伽馬射線暴，并取得重要科研成果。

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迄今發現的最亮伽馬射線暴（GRB 221009A）想象圖

2022年10月9日，包括中科院高能所牽頭建造的空間和地面觀測設備在內的全球眾多天文設施均探測到了編號為GRB 221009A的伽馬射線暴。我國的“慧眼”衛星與“極目”空間望遠鏡在硬X射線和軟伽馬能段對伽馬暴的瞬時輻射和早期余輝進行了國際最高精度的測量。

在對該伽馬射線暴的觀測中，我國首臺空間X射線天文望遠鏡“慧眼”衛星和“極目”空間望遠鏡聯合，在硬X射線和軟伽馬射線能段，精確刻畫了該伽馬暴從前兆輻射到主暴、耀發以及早期余輝的各個關鍵階段的輻射性質。“極目”是我國專門為探測伽馬暴和引力波電磁對應體而建造的空間望遠鏡，在這次觀測中，正好處于能夠記錄極高伽馬射線流強的特殊觀測模式，避免了因極端亮度而容易產生的數據飽和丟失、信號堆積等儀器效應，成功對該伽馬暴極端明亮的主暴階段進行了完整而精確的探測。“慧眼”衛星配備的高能X射線望遠鏡憑借其在兆電子伏能區最大的有效面積，成功探測到該伽馬暴，并獲得了其前兆輻射和早期余輝的高質量數據。

伽馬射線暴的成分

伽馬射線暴簡稱伽馬暴，是宇宙大爆炸之后最劇烈的爆炸現象。自從1967年首個伽馬暴被發現以來，人類至今已探測到近萬例伽馬暴。但是它們是如何產生的？為何能釋放如此多的能量，至今仍是個謎。

伽馬射線暴根據來源可分為兩類。第一類伽馬暴產生于很大質量恒星的核心坍縮爆炸，持續時間通常大于2秒，這次發現的伽馬暴就是屬于此類；第二類伽馬暴則產生于兩顆極端致密天體，例如中子星、黑洞等的合并爆炸，持續時間通常小于2秒，并通常同時發出引力波。

這兩類天體爆炸均能產生一顆黑洞或中子星這樣的極端致密天體，其通過極強引力吞噬周圍物質并以接近光速的速度從兩極噴射物質，形成一對相反方向的噴流。噴流內部的激波或磁重聯等過程加速帶電粒子產生伽馬射線輻射，稱為瞬時輻射。噴流和周圍的星際介質相互作用也能產生輻射，稱為余輝。只有噴流正好對準地球時，人類才有機會探測到這些輻射。

中國科學院高能物理研究所研究員 熊少林：伽馬射線暴是一個持續了幾十年的一個謎，經過這么多年研究，我們仍然對伽馬射線暴的了解還不是太深入，比如說我們不是特別了解，伽馬射線暴是如何產生的，它如何在短短的幾分鐘內，甚至幾秒鐘內釋放出來非常巨大的能量，這些能量比太陽在100億年的壽命里面釋放的能量總和還要多。所以人類還是無法理解它如何釋放這么多的能量。

據介紹，我們國家針對伽馬射線暴研究部署了一系列的空間項目，包括計劃2023年年底要發射的愛因斯坦探針衛星，以及2024年要發射的空間變源監視器衛星等，一系列先進的探測設備將有助于我們深入了解伽馬射線暴。

中國科學院高能物理研究所研究員 熊少林：我們要去了解清楚伽馬射線暴它到底是如何產生的，它對我們理解最前沿的物理，比如說黑洞、中子星的性質有重要幫助。

（總臺央視記者 帥俊全 褚爾嘉 王帥）

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