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光明網(wǎng)訊（記者 張夢(mèng)凡）記者10月17日從中科院高能所獲悉，（北京時(shí)間）2022年10月9日21點(diǎn)17分，高海拔宇宙線觀測(cè)站（LHAASO，拉索）、高能爆發(fā)探索者（HEBS）和慧眼衛(wèi)星（Insight-HXMT）同時(shí)探測(cè)到迄今最亮的伽馬射線暴，編號(hào)為GRB 221009A。

GRB 221009A爆發(fā)時(shí)刻在LHAASO視場(chǎng)中的位置

這是我國(guó)首次實(shí)現(xiàn)對(duì)伽馬射線暴的天地多手段聯(lián)合觀測(cè)，并獨(dú)家實(shí)現(xiàn)了從最高的十幾太電子伏光子（LHAASO）到兆電子伏伽馬射線（HEBS）和千電子伏X-射線（慧眼）的多譜段精細(xì)測(cè)量，跨越9個(gè)量級(jí)。

在本次觀測(cè)中，LHAASO將伽馬射線暴光子最高能量紀(jì)錄提升了近20倍，與慧眼衛(wèi)星和HEBS觀測(cè)一起，發(fā)現(xiàn)這個(gè)事件比以往人類觀測(cè)到的最亮伽馬射線暴亮了10倍以上。這些觀測(cè)結(jié)果打破了多項(xiàng)伽馬射線暴觀測(cè)的紀(jì)錄，對(duì)于揭示伽馬射線暴的爆發(fā)機(jī)制具有重要價(jià)值。

伽馬射線暴是宇宙中最劇烈的天體爆發(fā)現(xiàn)象，首次發(fā)現(xiàn)于1960年代。伽馬射線暴短至幾毫秒，長(zhǎng)達(dá)數(shù)小時(shí)，釋放的能量超過(guò)太陽(yáng)在其一生輻射能量的總和。持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的伽馬射線暴產(chǎn)生于比太陽(yáng)大幾十倍的恒星星體坍縮爆炸，而持續(xù)時(shí)間較短的伽馬射線暴則產(chǎn)生于兩個(gè)致密天體（比如黑洞或中子星）合并爆炸，后者還可能伴隨發(fā)射引力波。這次高強(qiáng)度的爆發(fā)發(fā)生在距離地球兩千多兆光年處，這么近距離的伽馬射線爆發(fā)估計(jì)幾十年甚至百年才出現(xiàn)一次。

在過(guò)去半個(gè)多世紀(jì)探測(cè)到的數(shù)千個(gè)伽馬射線暴中，最高能量光子達(dá)到大約1萬(wàn)億電子伏（TeV）。本次LHAASO以無(wú)與倫比的接收度探測(cè)到大量的高能光子，最高光子能量達(dá)到18 TeV。LHAASO的探測(cè)結(jié)果已經(jīng)引發(fā)了國(guó)際上巨大的反響，大量的相關(guān)研究迅速展開(kāi)，涌現(xiàn)出關(guān)于新物理可能性的許多討論。同時(shí)，這些測(cè)量對(duì)宇宙中存在的背景光場(chǎng)等基本物理參數(shù)和模型將做出強(qiáng)烈的限制，預(yù)計(jì)產(chǎn)生重要的認(rèn)知水平的提升。

“高海拔宇宙線觀測(cè)站”在百GeV以上的甚高能區(qū)記錄到幾萬(wàn)個(gè)光子信號(hào)，將給出伽馬射線暴最高能段的光變曲線最精細(xì)的測(cè)量。憑借先進(jìn)的探測(cè)器設(shè)計(jì)，“高能爆發(fā)探索者”成功對(duì)該伽馬射線暴的軟伽馬射線光變特征進(jìn)行了高精度觀測(cè)，完美展現(xiàn)了初期爆發(fā)和后隨閃耀的演化過(guò)程。

慧眼衛(wèi)星的高能、中能和低能X射線望遠(yuǎn)鏡首次在伽馬射線暴觀測(cè)中同時(shí)探測(cè)到信號(hào)，而且因?yàn)榛垩坌l(wèi)星當(dāng)時(shí)正在掃描觀測(cè)這個(gè)天區(qū)，從而對(duì)該伽馬射線暴的余輝進(jìn)行了及時(shí)監(jiān)測(cè)。這些能量相差上十億倍的測(cè)量結(jié)果，對(duì)于建立正確的伽馬射線暴爆發(fā)機(jī)制模型極為重要。

“高海拔宇宙線觀測(cè)站”是以宇宙線觀測(cè)研究為核心的國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，由我國(guó)自主提出并設(shè)計(jì)建造。該觀測(cè)站位于四川省稻城縣海拔4410米的海子山，占地面積約1.36平方公里，主體工程于2021年7月完成建設(shè)并投入科學(xué)運(yùn)行，是世界上靈敏度最高的超高能伽馬射線天文臺(tái)，其運(yùn)行開(kāi)啟了 “超高能伽馬天文學(xué)”觀測(cè)時(shí)代。捕捉和高統(tǒng)計(jì)量觀測(cè)伽馬射線暴是“高海拔宇宙線觀測(cè)站”的重要科學(xué)目標(biāo)之一。

慧眼衛(wèi)星是我國(guó)第一顆空間X射線天文衛(wèi)星，于2017年6月15日發(fā)射運(yùn)行，在軌觀測(cè)5年多來(lái)已在黑洞、中子星、快速射電暴等方面取得一大批重要原創(chuàng)成果。高能爆發(fā)探索者（HEBS）于2022年7月發(fā)射，是我國(guó)近期發(fā)射的空間新技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星的主要科學(xué)載荷之一，采用“懷柔一號(hào)”衛(wèi)星所開(kāi)創(chuàng)的新型探測(cè)技術(shù)以及基于北斗短報(bào)文的準(zhǔn)實(shí)時(shí)星地通訊方案，能夠迅速下傳觀測(cè)數(shù)據(jù)?！案吣鼙l(fā)探索者”目前處于在軌測(cè)試階段，預(yù)期將獲得更多重要成果。