- 首頁(yè)
- 舉報(bào)專區(qū)
- 多語(yǔ)言
- 合作網(wǎng)站
- 登錄
我國(guó)觀測(cè)到迄今最亮伽馬射線暴(科技自立自強(qiáng))
天地多手段聯(lián)合觀測(cè),打破多項(xiàng)觀測(cè)紀(jì)錄,對(duì)于揭示爆發(fā)機(jī)制具有重要價(jià)值
圖①:科學(xué)載荷“高能爆發(fā)探索者”(示意圖)。 |
中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所負(fù)責(zé)建設(shè)和運(yùn)行管理的中國(guó)高海拔宇宙線觀測(cè)站(“拉索”)、科學(xué)載荷“高能爆發(fā)探索者”和“慧眼”衛(wèi)星三大科學(xué)裝置,近日同時(shí)探測(cè)到迄今最亮的伽馬射線暴(GRB?221009A)。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),打破了伽馬射線暴亮度最高、光子能量最高、探測(cè)能量范圍最高等多項(xiàng)伽馬射線暴觀測(cè)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。
比以往最亮伽馬射線暴亮10倍以上
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)于上世紀(jì)60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(如黑洞或中子星)合并爆炸,還可能伴隨發(fā)射引力波。
伽馬射線暴的觀測(cè)研究是天文前沿領(lǐng)域,近年來(lái)不斷取得重大突破。2017年8月17日,在一個(gè)由兩顆中子星合并爆炸產(chǎn)生的伽馬射線暴之前觀測(cè)到伴隨產(chǎn)生的引力波,這是人類首次在電磁波和引力波窗口同時(shí)觀測(cè)宇宙天體,開(kāi)啟了多信使天文學(xué)的新時(shí)代。
此次,迄今最亮的GRB?221009A伽馬射線暴,近日被三大科學(xué)裝置同時(shí)探測(cè)到。在這個(gè)伽馬射線暴發(fā)生之前,人類探測(cè)到的伽馬射線暴亮度紀(jì)錄保持者是2013年4月27日發(fā)生的編號(hào)為GRB?130427A的一個(gè)伽馬射線暴,全世界幾乎所有重要望遠(yuǎn)鏡都進(jìn)行了觀測(cè)。
本次觀測(cè)中,“拉索”將伽馬射線暴光子最高能量紀(jì)錄提升近20倍,在國(guó)際上首次打開(kāi)10萬(wàn)億電子伏波段的伽馬射線暴觀測(cè)窗口,并與“慧眼”衛(wèi)星和“高能爆發(fā)探索者”一起,發(fā)現(xiàn)這個(gè)爆發(fā)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。
實(shí)現(xiàn)對(duì)伽馬射線暴的天地多手段聯(lián)合觀測(cè)
本次探測(cè)到的高強(qiáng)度爆發(fā),發(fā)生在距離地球24億光年處。如此明亮的伽馬射線爆發(fā),預(yù)計(jì)每幾十年甚至百年才會(huì)出現(xiàn)一次。本次“拉索”探測(cè)到了大量的高能光子,最高光子能量達(dá)到了18萬(wàn)億電子伏,在國(guó)際上首次打開(kāi)了10萬(wàn)億電子伏波段的伽馬射線暴觀測(cè)窗口。
“拉索”實(shí)驗(yàn)中科院高能所團(tuán)隊(duì)首席科學(xué)家曹臻研究員說(shuō):“這次‘拉索’在千億電子伏以上的甚高能區(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)伽馬射線暴GRB?221009A的軟伽馬射線光變特征進(jìn)行高精度觀測(cè),展現(xiàn)出初期爆發(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)椤盎垩邸毙l(wèi)星當(dāng)時(shí)正在掃描觀測(cè)該天區(qū),從而對(duì)這個(gè)迄今最亮伽馬射線暴的余暉進(jìn)行了及時(shí)監(jiān)測(cè)。
得益于中科院高能所近些年天地一體化觀測(cè)能力建設(shè)的高速發(fā)展,尤其是“拉索”的成功建造和運(yùn)行占據(jù)國(guó)際領(lǐng)先地位,高能所首次實(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)從最高的十幾萬(wàn)億電子伏光子(“拉索”)到百萬(wàn)電子伏伽馬射線(“高能爆發(fā)探索者”)和千電子伏X射線(“慧眼”衛(wèi)星)的多譜段精細(xì)測(cè)量,跨越超9個(gè)量級(jí)。
曹臻說(shuō):“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‘拉索’探測(cè)到大量的高能光子,最高光子能量達(dá)到18萬(wàn)億電子伏。”
引發(fā)巨大反響,大量相關(guān)研究迅速展開(kāi)
“拉索”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,由中國(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,主體工程于2021年7月完成建設(shè)并投入科學(xué)運(yùn)行,是目前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“拉索”的重要科學(xué)目標(biāo)之一,此次亮度空前的爆發(fā)正好發(fā)生在“拉索”視場(chǎng)的中心附近,為完成該項(xiàng)科學(xué)目標(biāo)奠定了強(qiáng)大的觀測(cè)基礎(chǔ)。
“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”是今年7月發(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,它采用“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)星地通信方案,能夠迅速下傳觀測(cè)數(shù)據(jù)。“高能爆發(fā)探索者”目前處于在軌測(cè)試階段,預(yù)計(jì)將獲得更多重要成果。
伽馬射線暴GRB?221009A發(fā)生后,“拉索”實(shí)驗(yàn)中科院高能所團(tuán)隊(duì)迅速展開(kāi)數(shù)據(jù)分析,在爆發(fā)后不到兩天就通過(guò)伽馬射線暴協(xié)同觀測(cè)網(wǎng)(GCN)向國(guó)際同行發(fā)布初步觀測(cè)結(jié)果。進(jìn)一步的數(shù)據(jù)分析和科學(xué)研究正由“拉索”國(guó)際合作組成員全力開(kāi)展。中科院高能所“慧眼”衛(wèi)星和“高能爆發(fā)探索者”觀測(cè)運(yùn)行團(tuán)隊(duì)、載荷團(tuán)隊(duì)和數(shù)據(jù)分析團(tuán)隊(duì)正迅速投入觀測(cè)分析,并及時(shí)啟動(dòng)機(jī)遇觀測(cè)。在項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)密切協(xié)作下,“慧眼”衛(wèi)星和“高能爆發(fā)探索者”已得到初步分析結(jié)果,并通過(guò)天文電報(bào)和伽馬射線暴協(xié)同觀測(cè)網(wǎng)向國(guó)際同行發(fā)布。
目前,探測(cè)結(jié)果已在國(guó)際引發(fā)巨大反響,大量相關(guān)研究展開(kāi),涌現(xiàn)出關(guān)于新物理可能性的許多討論。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)和模型將作出強(qiáng)烈的限制,預(yù)計(jì)會(huì)產(chǎn)生重要的認(rèn)知水平提升。
《 人民日?qǐng)?bào) 》( 2022年10月18日 14 版)
分享讓更多人看到
推薦閱讀
相關(guān)新聞
熱門排行
- 1陜西出席黨的二十大代表抵京
- 2陜西:在新時(shí)代新征程上闊步前行
- 3“躺平”不可取,“躺贏”不可能
- 4各地開(kāi)展喜迎二十大主題文明實(shí)踐活動(dòng)…
- 5西安新增5個(gè)高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)9個(gè)中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)
- 6認(rèn)真落實(shí)西安市省外來(lái)(返)人員疫情…
- 7黨的二十大將于16日在京舉行
- 831省份新增本土確診病例427例、…
- 9西安新增2個(gè)高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)3個(gè)中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)
- 10陜西省代表團(tuán)認(rèn)真學(xué)習(xí)討論黨的二十大…
- 11商州區(qū)實(shí)行區(qū)域臨時(shí)靜態(tài)管理
- 12西安下調(diào)首套個(gè)人住房公積金貸款利率
- 13大型電視專題片《領(lǐng)航》引發(fā)廣泛反響
- 14西安新增2個(gè)高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)2個(gè)中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)
- 15西安新增6個(gè)高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)5個(gè)中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)
- 1631省份新增本土確診病例249例 …
- 17人民網(wǎng)推出黨的二十大報(bào)道專區(qū)專題
- 18我們這樣回答
- 1931省份新增本土確診病例322例、…
- 20“動(dòng)態(tài)清零”可持續(xù)而且必須堅(jiān)持