“极目”+“慧眼”捕获宇宙最亮的“烟花”（科技强国·斗争之路）

伽马暴GRB 221009A想象图。

中科院高能所供图

“慧眼”卫星和“极目”空间看远镜看测伽马暴示企图。

一场标致的“烟花”，蕴躲着关于宇宙过往、如今和将来的奥秘。

伽马射线暴（伽马暴）是太空中发射的短时间、高能量的伽马射线现象，在几分钟以至几秒钟内释放的能量相当于太阳在万亿年释放的能量之和，是目前已知的宇宙中最猛烈的发作现象。

2022年10月9日，中国“极目”空间看远镜和“慧眼”卫星探测到人类有史以来最亮的伽马暴（编号GRB 221009A）。近日，中国科学院高能物理研究所（中科院高能所）与全球40余家科研机构结合发布了对那一伽马暴的研究功效。

伽马暴亮度“千年一遇”

伽马暴在宇宙中其实不稀有。自1967年人类发现首个伽马暴以来，迄今已探测到近万例，目前科学家均匀天天能看测到3次摆布。但2022年“捕获”到的“最亮伽马暴”，堪称“千年一遇”。

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“那是人类迄今为行看测到更大亮度的伽马暴，将亮度纪录提拔了50倍。”中科院高能所研究员、“极目”空间看远镜首席科学家熊少林说，当天全球浩瀚天文设备都领受到了信号，但因为伽马暴主暴的亮渡过高，良多天文设备都被“亮盲眼”，未能获得有效数据。只要停止了特殊立异设想的“极目”空间看远镜制止了因极端亮度产生的数据饱和丧失、信号堆积等问题，胜利对主暴停止了完全切确的探测。

与此同时，中国首台空间X射线天文看远镜“慧眼”卫星固然错过了主暴，但凭仗其装备的强大载荷，胜利获得了伽马暴前兆辐射和早期余辉的高量量数据。中科院高能所研究员、“慧眼”卫星首席科学家张双南说，“慧眼”和“极目”的数据合到一路，切确丈量了伽马暴完全发作过程。

专家介绍，颠末研究发现，该次伽马暴产生于间隔地球24亿光年的宇宙深处，引起伽马暴的是一颗极大量量恒星的核心坍缩爆炸。

“爆炸地点在人类已探测到的伽马暴中其实不算远远，发作强度很大。根据测得的各向同性等效能量推算，此次喷流强度相当于将8个太阳的全数量量都转化成能量，在1分钟内释放出来。”美国内华达大学拉斯维加斯分校传授张冰说。

德国图宾根大学传授安德烈·桑坦杰罗说，此次伽马暴让整个天文界都十分兴奋，中国的“极目”空间看远镜和“慧眼”卫星相连系，获得了发作全过程的光变曲线，不只测到了伽马暴的总能量，还清晰地丈量到其十分窄的光束。

挑战伽马暴起源模子

目前，学术界认为伽马暴产生的机造有两种：一种是来源于大量量恒星塌缩成黑洞或者中子星时发作了喷流现象，此次“最亮伽马暴”便因而产生；另一种产生于两颗致密天体的绕转并合，好比两颗中子星彼此绕转，间隔越来越近后最末合并在一路构成黑洞，吸积四周的物量喷出伽马射线暴。

研究发现，“最亮伽马暴”拥有极窄、极亮堂的喷流，而且以十分接近光速的速度产生。专家认为，那对30年多来所构成的伽马暴起源模子提出了挑战。张双南说，目前还没有一个模子能够完美阐明那一极端案例，而现有模子必需禁受住其查验才气成立。

“根据看测成果揣度，该伽马暴的余辉由慢衰减到快衰减的拐折呈现得十分早，那意味着产生伽马射线的喷流十分狭隘，是人类探测到的最狭隘的伽马暴喷流之一。”熊少林说，极为狭隘的喷流可能是伽马暴极端亮堂的原因之一。

意大利费拉拉大学传授菲利波·弗朗特拉认为，“慧眼”卫星和“极目”空间看远镜所获得的数据为研究重生致密星的产生和活动供给了崭新线索。

此外，中科院高能所所长、中国科学院院士王贻芳说，中国空中看测设备——高海拔宇宙线看测站（LHAASO）与“慧眼”卫星、“极目”空间看远镜开展了六合结合看测，获得了打破性发现，相关功效将于近期发布。

国际协做求解宇宙奥秘

中科院前沿科学与教导局副局长卢方军说，此次研究功效由全球40余家科研机构结合发布，参与“慧眼”和“极目”的相关研究人员来自中外30多个科研院所。由中科院粒子天体物理重点尝试室牵头的国际协做团队撰写的论文，投稿到中国兴办的国际顶尖学术期刊《国度科学评论》，配合签名的做者多达178位，来自中国、美国、意大利、德国、法国等30余家研究机构，那足够阐明国际协做关于科学研究的重要性。

王贻芳说，中科院高能所六合一体化的多信使看测才能高速开展，已获得一系列严重看测功效，有看成为国际粒子天体物理研究的领先研究机构。将来，该所将陆续撑持“慧眼”“极目”等项目科研工做，特殊是在六合一体化结合看测方面赐与更多存眷，陆续加强在科研国表里协做，产出更多严重原创性科学功效。

“从2001年发射的神船二号起，高能所就牵头或参与伽马暴相关的空间项目，至今已有20多年。”熊少林介绍，将来5到10年，中国还将发射爱因斯坦探针卫星、空间变源监视器、中国空间站高能宇宙辐射探测设备、加强型时变与偏振天文台等空间设备，通过更多手段、从更多角度摸索宇宙深处的奥秘。

“目前中国已处于世界高能天体物理学研究的前沿。”安德烈·桑坦杰罗说，很兴奋与中国团队协做，从爱因斯坦探针卫星、中法天文卫星到中国空间站高能宇宙辐射探测设备的一系列项目，都将使中国在高能天体物理范畴中发扬指导感化。

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“慧眼”卫星和“极目”空间看远镜

“慧眼”卫星和“极目”空间看远镜由中科院高能所提出和牵头研造。“慧眼”卫星由李惕碚、吴枚等人于1993年提出项目定见，2011年获得工程立项。其研造得到了国度国防科技工业局民用航天科研经费和中国科学院“空间科学”（一期）战术性先导科技专项的配合撑持，高能所负责卫星有效载荷、空中利用系统和科学研究工做，航天科技集团公司五院为卫星总体单元。自2017年6月15日发射升空以来，“慧眼”卫星已在轨不变运行超越5年，在黑洞、中子星、快速射电暴等范畴获得一系列重要功效。

“怀柔一号”极目（GECAM）卫星是中国科学院“空间科学”（二期）战术性先导科技专项撑持的机遇型空间科学项目，由高能所于2016年提出项目定见，2018年获得工程立项。参与“最亮伽马暴”发现的是“极目”系列的第三个载荷（编号GECAM-C），其于2022年7月27日搭载中国科学院细小卫星立异研究院牵头研造的空间新手艺试验卫星（SATech-01）发射进轨。“极目”系列卫星摘用了一系列立异的探测手艺，并创始性地利用斗极导航系统短报文办事实现星地准实时通信，已发现一多量伽马暴、磁星发作、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发作现象。（本报记者 刘 峣）

《 人民日报海外版 》（ 2023年04月06日 第 09 版）

责编：张荣耀