万年一遇事件 我国“慧眼”卫星和“极目”空间望远镜精确探测迄今最亮伽马射线暴

  • China航天
  • 2023-03-31 14:36:12
【万年一遇事件 我国“慧眼”卫星和“极目”空间望远镜精确探测迄今最亮伽马射线暴】中国科学院高能物理研究所与全球40余家科研机构北京时间29日凌晨联合发布,基于中国“慧眼”卫星(Insight-HXMT)和“极目”空间望远镜(GECAM-C)对产生于距离地球24亿光年宇宙深处、编号GRB 221009A伽马暴的高精度测量,发现其具有迄今观测到的最大亮度,一举将伽马暴的亮度纪录提升了50倍。
通过“慧眼”“极目”在硬X射线和软伽马能段对GRB 221009A伽马暴的瞬时辐射和早期余辉成功进行迄今国际最高精度的测量,不仅实现精确探测迄今最亮伽马暴,而且发现其各向同性能量也打破纪录,相当于在1分钟内释放8个太阳质量的全部能量,还揭示该伽马暴产生了极为狭窄、极端明亮、接近光速运动的喷流。
研究团队科普介绍说,伽马暴包括两种类型,一类产生于很大质量恒星的核心坍缩爆炸,持续时间通常长于2秒,此次发现的迄今最亮伽马暴即属于此类;另一类产生于两颗极端致密天体(中子星、黑洞等)的合并爆炸,持续时间通常短于2秒,并同时发出引力波。
这两类天体爆炸均能产生一颗黑洞或中子星等极端致密天体,其通过极强引力吞噬周围物质并以接近光速从两极喷射物质,形成一对相反方向的喷流。喷流内部的激波或磁重联等过程加速带电粒子产生伽马射线辐射,称为瞬时辐射。喷流和周围的星际介质相互作用也能产生辐射,称为余辉。只有喷流恰好对准地球时,人类才有机会探测到这些辐射。
自从1967年人类发现首个伽马暴至今,科学家们已探测到近万例伽马暴。2022年10月9日,包括中科院高能所牵头研制建设的空间和地面观测设备在内,全球众多天文设施均观测到GRB 221009A伽马暴,它具有极端的亮度和相对较近(距地球24亿光年)的距离,从而使其成为名副其实的千年一遇的历史性天体爆发事件。
张双南研究员解释说,虽然宇宙中肯定还存在亮度更高的伽马暴,但由于其喷流正好指向地球且被探测到的机会非常难得,因此,本次研究精确探测到迄今最亮伽马暴“是千年甚至万年一遇的事件”。全文网页链接
图2为迄今发现的最亮伽马射线暴(GRB 221009A)想象图
图3为NASA的XMM-Newton 探测器记录到的GRB 221009A 20个尘埃环
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