本报讯 综合消息,中国科学院高能物理研究所负责建设和运行管理的中国高海拔宇宙线观测站(“拉索”)、科学载荷“高能爆发探索者”和“慧眼”卫星三大科学装置,近日同时探测到迄今最亮的伽马射线暴(GRB 221009A)。这是我国首次实现对伽马射线暴的天地多手段联合观测,打破了伽马射线暴亮度最高、光子能量最高、探测能量范围最高等多项伽马射线暴观测纪录,对于揭示伽马射线暴的爆发机制具有重要价值。
伽马射线暴是宇宙中最剧烈的天体爆发现象,首次发现于上世纪60年代。伽马射线暴短至几毫秒,长达数小时,释放的能量超过太阳一生辐射能量的总和。持续时间较长的伽马射线暴产生于比太阳大几十倍的恒星星体坍缩爆炸,而持续时间较短的伽马射线暴则产生于两个致密天体(如黑洞或中子星)合并爆炸,还可能伴随发射引力波。
伽马射线暴的观测研究是天文前沿领域,近年来不断取得重大突破。2017年8月17日,在一个由两颗中子星合并爆炸产生的伽马射线暴之前观测到伴随产生的引力波,这是人类首次在电磁波和引力波窗口同时观测宇宙天体,开启了多信使天文学的新时代。
此次,迄今最亮的GRB 221009A伽马射线暴,近日被三大科学装置同时探测到。在这个伽马射线暴发生之前,人类探测到的伽马射线暴亮度纪录保持者是2013年4月27日发生的编号为GRB 130427A的一个伽马射线暴。
本次观测中,“拉索”在国际上首次打开10万亿电子伏波段的伽马射线暴观测窗口,并与“慧眼”卫星和“高能爆发探索者”一起,发现这个爆发事件比以往人类观测到的最亮伽马射线暴亮了10倍以上。本次探测到的高强度爆发,发生在距离地球24亿光年处。如此明亮的伽马射线爆发,预计每几十年甚至百年才会出现一次。
“拉索”是以宇宙线观测研究为核心的国家重大科技基础设施,由中国自主提出并设计建造。该观测站位于四川省稻城县海拔4410米的海子山,主体工程于2021年7月完成建设并投入科学运行,是目前世界上灵敏度最高的超高能伽马射线天文台。
“慧眼”卫星是我国第一颗空间X射线天文卫星,于2017年6月发射运行,在轨观测5年多来,已在黑洞、中子星、快速射电暴等方面取得一大批重要原创成果。
“高能爆发探索者”是今年7月发射的空间新技术试验卫星的主要科学载荷之一,目前处于在轨测试阶段,它采用“怀柔一号”卫星所开创的新型探测技术以及基于北斗短报文的准实时星地通信方案,能够迅速下传观测数据。