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[转载]中国天地联合观测到迄今最亮伽马射线暴！超以往最亮10倍以上
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中国天地联合观测到迄今最亮伽马射线暴！超以往最亮10倍以上
GRB 221009A爆发时刻在LHAASO视场中的位置。 中科院高能所 供图
中国科学院高能物理研究所(中科院高能所)负责建设和运行管理的中国高海拔宇宙线观测站(LHAASO，昵称“拉索”)、“高能爆发探索者”(HEBS)和“慧眼”卫星(Insight-HXMT)等三大科学装置，近日通过天地联合，同时探测到迄今最亮的编号GRB 221009A伽马射线暴，打破了伽马射线暴光子最高能量、最亮伽马射线等人类观测宇宙中伽马射线暴的多项记录。
“慧眼”卫星观测迄今最亮的伽马射线暴GRB 221009A，绿色点线代表望远镜指向的扫描轨迹。 中科院高能所 供图
比以往最亮伽马射线暴亮10倍以上
中科院高能所介绍说，史上最亮的GRB 221009A伽马射线暴，于北京时间10月9日21时17分被该所三大科学装置同时探测到。本次观测中，“拉索”将伽马射线暴光子最高能量记录提升近20倍，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”观测一起，发现这个宇宙事件比以往人类观测到的最亮伽马射线暴亮了10倍以上。
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在其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，后者还可能伴随发射引力波。
得益于中科院高能所近些年天地一体化观测能力建设的高速发展，尤其是“拉索”的成功建造和运行占据国际领先地位，使中国首次实现对伽马射线暴的天地多手段联合观测，并独家实现从最高的十几万亿电子伏光子(“拉索”)到百万电子伏伽马射线(“高能爆发探索者”)和千电子伏X-射线(“慧眼”卫星)的多谱段精细测量，跨越9个量级。
高能物理学家认为，这些观测结果打破了多项伽马射线暴观测的记录，对于揭示伽马射线暴的爆发机制具有重要价值。
及时向国际发布观测结果引发巨大反响
中科院高能所指出，此次观测到的GRB 221009A伽马射线暴，其高强度的爆发发生在距离地球20多亿光年处，如此近距离的伽马射线爆发估计几十年甚至百年才出现一次。在过去半个多世纪探测到的数千个伽马射线暴中，最高能量光子达到大约1万亿电子伏。“拉索”本次以无与伦比的接收度探测到大量的高能光子，最高光子能量达到18万亿电子伏。
GRB 221009A伽马射线暴发生后，“拉索”实验中科院高能所团队在首席科学家曹臻研究员带领下迅速展开数据分析，在爆发后不到两天内就通过伽马射线暴协同观测网(GCN)向国际同行发布初步观测结果。进一步的数据分析和科学研究正由“拉索”国际合作组成员全力开展。中科院高能所“慧眼”卫星和“高能爆发探索者”观测运行团队、载荷团队和数据分析团队，在“慧眼”卫星首席科学家张双南研究员和“高能爆发探索者”项目首席科学家熊少林研究员的带领下，正迅速投入观测分析，并及时启动机遇观测。在项目团队密切协作下，“慧眼”卫星和“高能爆发探索者”已得到初步分析结果，并通过天文电报和伽马射线暴协同观测网向国际同行发布。
中国科学家探测到迄今最亮伽马射线暴的结果已在国际上引发巨大反响，大量相关研究迅速展开，涌现出关于新物理可能性的许多讨论。同时，这些测量对宇宙中存在的背景光场等基本物理参数和模型将做出强烈的限制，预计会产生重要的认知水平的提升。
对建立伽马射线暴爆发机制模型极为重要
中科院高能所研究团队表示，这次“拉索”在千亿电子伏以上的甚高能区记录到几万个光子信号，将给出伽马射线暴最高能段的光变曲线最精细的测量。凭借先进的探测器设计，“高能爆发探索者”成功对GRB 221009A伽马射线暴的软伽马射线光变特征进行高精度观测，完美展现出初期爆发和后随闪耀的演化过程。“慧眼”卫星的高能、中能和低能X射线望远镜首次在伽马射线暴观测中同时探测到信号，而且因为“慧眼”卫星当时正在扫描观测该天区，从而对这个迄今最亮伽马射线暴的余辉进行了及时监测。这些能量相差上十亿倍的测量结果，对于建立正确的伽马射线暴爆发机制模型极为重要。
“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，其运行开启了“超高能伽马天文学”观测时代。捕捉和高统计量观测伽马射线暴是“拉索”重要科学目标之一，此次亮度空前的爆发正好发生在“拉索”视场的中心附近，为完成该项科学目标奠定了强大的观测基础。
“慧眼”卫星是中国第一颗空间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”于2022年7月发射，是中国近期发射的空间新技术试验卫星的主要科学载荷之一，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讯方案，能够迅速下传观测数据。“高能爆发探索者”目前处于在轨测试阶段，预期将获得更多重要成果。
（中国新闻网）
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我国天地联合观测到迄今最亮伽马射线暴，打破多项纪录
什么是伽马射线暴？
伽玛射线暴 (Gamma Ray Burst, 缩写GRB)，又称伽玛暴，是来自天空中某一方向的伽玛射线强度在短时间内突然增强，随后又迅速减弱的现象，持续时间在0.1-1000秒，辐射主要集中在0.1-100 MeV的能段。伽玛暴发现于1967年，数十年来，人们对其本质了解得还不很清楚，但基本可以确定是发生在宇宙学尺度上的恒星级天体中的爆发过程。伽玛暴是目前天文学中最活跃的研究领域之一，曾在1997年和1999年两度被美国《科学》杂志评为年度十大科技进展之列。
伽马射线暴是宇宙中发生的最剧烈的爆炸，理论上是巨大恒星在燃料耗尽时塌缩爆炸或者两颗邻近的致密星体(黑洞或中子星)合并而产生的。伽马射线暴短至千分之一秒，长则数小时，会在短时间内释放出巨大能量。如果与太阳相比，它在几分钟内释放的能量相当于万亿年太阳光的总和，其发射的单个光子能量通常是典型太阳光的几十万倍。
几次特别的伽马射线暴
1997年12月14日发生一次伽马射线暴，它距离地球远达120亿光年，所释放的能量比超新星爆发还要大几百倍，在50秒内所释放出伽马射线能量就相当于整个银河系200年的总辐射能量。这次伽马射线暴持续时间在一两秒内，其亮度与除它以外的整个宇宙一样明亮。
1999年1月23日发生的伽马射线暴比这次更加猛烈，它所放出的能量是1997年那次的十倍，这也是人类迄今为止已知的最强大的伽马射线暴。
在2009年4月23日，天文学家曾观测到迄今最遥远的伽马射线暴，它距离地球131亿光年，也是人类观测到的最遥远天体，导致该伽马射线暴发生的强烈爆炸发生在宇宙起源后不到7亿年时。研究小组评估称，黑暗伽马射线暴在宇宙早期阶段所有伽马射线暴中只占0.2%到0.7%，这也说明宇宙起源早期并没有发生非常多的恒星形成现象。
2004年，地球曾遭遇巨型"耀斑"袭击，一次来自宇宙深处的高能伽马射线暴轰击了地球大气。那一次轰击前所未有，其在小于一秒的瞬间发出的能量相当于太阳在50万年内发出的总能量。
这一事件发生在2004年12月27日，它来自一类中子星:磁星。这种中子星具有超强的磁场，这次爆发的这颗位于银河系的另一端。发生爆发的磁 星编号为SGR 1806-20，它也被称为"软伽马射线复现源"，通常这类天体辐射集中在低能伽马射线波段，但当其磁场发生重置时，便会发生强烈能量爆发。它距离地球达 5万光年，但它巨大的威力使人们在地球上甚至用肉眼都能看见。
2013年11月24日，多国研究人员报告他们利用太空与地面望远镜，观测到截止2013年为止最亮的一个伽马射线暴，这也是人们观测到的最剧烈的一次宇宙爆炸。美国航天局的雨燕太空望远镜、费米伽马射线太空望远镜以及其他地面望远镜，在2013年4月27日观测到在多个方面都打破纪录的伽马射线暴GRB 130427A。它的亮度在地球上拿双筒望远镜都可以看见。根据对余晖的光谱观测还发现，这个伽马射线暴发生在距地球约36亿光年处，这个距离仅为典型伽马射线暴的三分之一远。引发这个伽马射线暴的是一颗巨大恒星的爆炸，该恒星质量是太阳的20到30倍，但体积只有太阳的3到4倍，是一颗非常致密的恒星。
科学家最新研究称，地球在公元8世纪时曾遭受宇宙中迄今已知的最强大的爆炸-伽玛射线爆发的洗礼。此项研究的研究报告发表在了最新一期的国际著名天文刊物《皇家天文学会月报》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)上。
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