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《科学》杂志发表“拉索”最新观测研究成果:我们录下了千年一遇的“宇宙烟花”

时间:2023-06-09 07:19:18      来源:四川在线
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四川在线记者 吴忧

“它有可能成为该领域中引用最多的论文之一。”北京时间6月9日,《科学》杂志在线发表高海拔宇宙线观测站(LHAASO,中文简称“拉索”)国际合作组的论文——《极亮伽马射线暴221009A窄喷流的万亿电子伏特余辉》,审稿专家如是评价。

2022年10月9日,全球天文学家把目光聚焦于人马座方向。这一天,后来被命名为GRB 221009A的伽马射线暴到达地球。这是约20亿年以前,一颗大质量恒星死亡瞬间剧烈爆炸所产生的“宇宙烟花”。位于中国四川的“拉索”收集到6万多个伽马光子,经过几个月的分析,科学家们终于揭开了这场爆炸的面纱。


【资料图】

“拉索”观测“宇宙烟花”概念图(中科院高能所供图)

“这是千年一遇的历史性事件。”美国内华达大学拉斯维加斯分校教授张冰表示,此次伽马射线暴具有极端的亮度和相对较近的距离,爆炸发生在距离地球约24亿光年以外,其亮度足以照亮整个宇宙,“上一次极亮伽马射线暴发生的时候,或许是在一万年前,我们还是山顶洞人。”

“人类是极其幸运的。”北京师范大学教授高鹤感叹,这次伽马射线暴恰好落在“拉索”的最佳观测范围内,而“拉索”也不负众望,在高能段完整记录了这次伽马射线暴的全过程。如果错过了这次机会,人类可能还要再等上千年甚至上万年。

航拍“拉索”(中科院高能所供图)

最新的观测研究成果,解答了不少天文学家的疑问。论文通讯作者之一、南京大学教授王祥玉告诉记者,“拉索”的观测表明,在起爆之后不到10分钟,高能辐射亮度突然快速减弱,光变曲线出现拐折现象,这可以解释为爆炸后的抛射物是喷流状的结构,而计算出的喷流张角约为0.8度,“我们碰巧正对喷流最明亮的核心,自然地解释了为什么这次伽马射线暴是历史上最亮的。”

这次观测,也挑战了人类对宇宙的已有认知。“拉索”项目首席科学家、中国科学院高能物理研究所研究员曹臻介绍,“拉索”首次完整记录下伽马射线暴的亮度增强即流量增长阶段,这个阶段也出现了拐折现象,后一段的缓慢增长行为符合预期特征,但前一段极快增长超出了以往理论模型的预期。

“本次爆炸事件还有许多新发现,更多的谜团等待解开。”曹臻表示,鉴于千年不遇的稀缺性,这个观测结果预计将长期保持最佳,让未来几代、几十代的科学家以此为基础展开深入研究。

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