伽马暴观测研究里程碑！我国科学家发现宇宙最高能量伽马谱线

百科 2024年09月06日 00:54 1.4K+ 何萼

通过分析极目空间望远镜和费米卫星的联合观测数据，中国科学院高能物理研究所牵头的科研团队在伽马暴中，发现了能量高达37兆电子伏的伽马射线谱线，这是迄今观测到的宇宙天体产生的能量最高、证据最确凿的谱线。该发现为破解伽马暴及相对论性喷流产生之谜提供了全新的重要线索，是伽马暴观测研究的里程碑。7月25日，相关研究成果以封面论文形式在《中国科学：物理学力学天文学》（英文版）发表。

伽马暴是宇宙大爆炸之后最剧烈的爆炸现象，普遍认为由大质量恒星的核心坍缩或两颗极端致密天体（中子星、黑洞等）并合产生。自20世纪60年代被首次发现以来，伽马暴的观测研究一直处于前沿领域，特别是近年来随着引力波的发现，伽马暴已成为多波段多信使时域天文研究的焦点。

近年，我国发射了“慧眼”卫星、“怀柔一号”极目系列卫星、爱因斯坦探针卫星以及中法天文卫星等一系列空间望远镜，开展伽马暴观测研究。2022年10月9日，全球众多天文望远镜观测到一例迄今最亮的伽马暴GRB221009A，这是千年一遇的历史性天文事件。

利用我国自主研制的极目空间望远镜和国际上费米卫星伽马射线监测器的观测数据，“怀柔一号”极目卫星首席科学家、中国科学院高能物理研究所研究员熊少林牵头，对该伽马暴开展了详细的能谱分析和谱线搜索工作，伽马暴观测研究里程碑！我国科学家发现宇宙最高能量伽马谱线成功提取出精准可靠的伽马暴能谱。

研究团队分析发现，该伽马暴的能谱中存在一条演化规律的发射线谱线，谱线的能量和光度均随时间以幂律演化。这条谱线的相对展宽较窄，仅为10%左右，且基本不随时间变化。令人更意外的是，在伽马暴主暴阶段，谱线能量高达37兆电子伏，这是迄今探测到的宇宙天体产生的最高能量的谱线。这些发现对于研究伽马暴及相对论性喷流的物理性质和产生机制，具有重要而独特的价值。

“怀柔一号”极目卫星是中国科学院空间科学二期战略性先导科技专项支持的我国首个机遇型空间科学项目，于2020年12月10日发射运行。参与本次发现的极目空间望远镜是极目系列卫星的第三个载荷，于2022年7月27日搭载空间新技术试验卫星发射入轨。入轨以来，极目系列卫星已发现一大批伽马暴、磁星爆发、快速射电暴的高能对应体、太阳耀斑以及地球伽马闪等高能爆发现象。

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