“拉索”立新功 科学家揭秘“宇宙烟花”伽马射线暴全过程

约20亿年前，一颗比太阳质量大20几倍的“非常太阳光”——大质量恒星点燃完其可控核聚变然料，一瞬间塌缩引起非常大的发生爆炸大火球，发出一个不断好几百秒极大“宇宙空间烟火”——伽马射线暴。大火球与星际物质撞击所产生的很多万亿元电子伏较高能伽马光子，越过茫茫宇宙，直接飞向地球，于2022年10月9日21时20分50秒到达在我国大科学装置高原地区宇宙线观测点的视场角范畴，6万个伽马光子被“钢缆”收集到。

通过几个月研究分析，专家总算揭开这一场事情的面纱。

前段时间，高原地区宇宙线观测点(LHAASO，中文简称“钢缆”)对被命名为GRB 221009A的伽马射线暴最新发布的观察科研成果，线上发布于国际学术期刊《科学》杂志期刊，名为“极亮伽马射线暴221009A窄射流的万亿元电子伏余晖”。该毕业论文由LHAASO国际交流组进行。

“钢缆”初次精准测量高能光子暴发的一体化全过程

“钢缆”收集的数据信号小细节说明，检测过的光量子来自主爆以后的最后随发生爆炸。伽马射线暴事件“主爆”，又称为瞬间辐射源，是初期极大的的发生爆炸，体现为浓烈的低要的放射线辐射源。接近速度的爆炸品与周边环境汽体撞击则造成“后随发生爆炸”，又称为余晖。

伽马射线暴(也缩写为伽马暴)是宇宙膨胀以后最猛烈的星体燃烧现象，就是指来源于天空某一角度的放射线忽然强化的闪动状况。伽马暴少则千分之一秒，长则几小时。短时间伽马暴是通过二颗附近的高密度天体(超级黑洞或中子星)合拼造成，而长时间伽马暴是通过极大行星(非常行星)在油料耗光时塌缩发生爆炸造成。

“‘钢缆’初次准确地观察了之后随爆炸详细全过程，记载了万亿元电子伏放射线总流量提高和损耗整个环节。”“钢缆”新项目首席科学家、“钢缆”国际交流组新闻发言人、中科院高能物理研究所研究者曹臻说。

凭着对几万个伽马射线暴的观察，专家早已设立了好像完美理论框架，甚至是对它坚信不疑了。精英团队觉得，“钢缆”完成了别的试验没达到的高效率能量波长荧光油墨流程的教科书般的详细观察，对理论框架的准确检测带来了试验基本。由于本次暴发千年不遇的稀缺资源，这一观察结论预估将于将来几十上百年之内维持最好。

“后面随发生爆炸环节中，‘钢缆’初次探测到光量子流量急速提高。”论文通讯作者之一、中科院高能物理研究所研究者姚志国说。不上两秒时间内总流量提升了100几倍，以后的迟缓提高个人行为却合乎后随发生爆炸的期望特点。初期这般快速地提高状况远远超过了过去理论框架的期望。到底存在怎么样的体制？本次公开发表观察结论可能引起学术界对伽马射线暴动能引入、光量子消化吸收、粒子加速等制度的深入分析。

“钢缆”看到了此伽马射线暴历史时间最靓的真相

“钢缆”观察说明，高能辐射在爆款以后不上10分钟某一时刻，色度忽然迅速降低了。

“这可解释性为发生爆炸后推进剂物为射流状构造，当辐射源张角拓展到射流边缘时导致色度快速下降。”论文通讯作者之一、南京大学教授王祥玉说。由于这种色度转折点开始时间极早，从而测到了射流的张角也很小，仅0.8度。这也是至今了解的最小张角的射流，代表着观察过的实际上是一个典型性内亮外暗射流最柔和的关键。

“也正是因为观测者恰巧正对着射流最柔和的关键，自然而然解释了为什么这一伽马射线暴是史上最有光，也解释了为什么这种事情极其罕见。”论文通讯作者之一、中国科学技术大学专家教授戴子高表明。

在这件事情持续不断的10分钟之内，“钢缆”纪录过的光子数超过最近几年对“标准烛光”蟹状星云观察积淀。“若把挑选标准降至最低，光子数能够达到10万！”论文通讯作者之一、中科院高能物理研究所研究者查敏说。比照同能区别的实验方法，甚至特别定制来跟踪伽马暴的机器，他们测过的光量子数量仅仅在百个以内的水准，且都只测到发生爆炸之后60秒以晚的“余晖”。

国外宾州州立大学讲座教授、美国艺术与工程院院士、伽马射线暴大火球实体模型奠基者Peter Meszaros提及，归功于“钢缆”非常大的观察面积前沿的探测仪技术性，这也是初次探测到TeV能区域初期余晖光变曲线，他们从外激波的同步辐射-自康普顿成份产生。除此之外，光变曲线展现出了降速特点，提出了值大约为440平均洛伦兹因子测量值。它也观察到光变曲线的断开情况，从而能够算出射流张角大约为0.8度，促使射流总能量降低至约1051 erg，与其它伽马射线暴一致。

北京师范天文系高鹤指出，“伽马射线暴是宇宙里最猛烈的暴发状况，其几秒辐射源能量等同于太阳光100亿光年辐射能量之和。通过半世纪的探索，大家意识到伽马暴产生在尤其极端物质环境，例如非常高的电磁场、很强的吸引力，极闪电般的速度等，伽马暴从而变成天体物理乃至基础物理行业追捧的极端化化学实验室。”

他进一步说明，大家期待运用伽马暴科学研究宇宙的演化历史时间、重元素的由来及其量子论的准确性等基本问题，而在此之前一定要对伽马暴本身物理发源具有深入的了解。

“截止到时下，本次事情还有其他很多探索与发现，专家仍在坚持不懈地深耕细作‘钢缆’的信息，试图揭露更多秘密，烦请等候‘钢缆’后续数据统计分析成效。”曹臻对“钢缆”下一阶段成效提出了积极乐观的预估。

中青网·中青在线见习记者 杨洁 由来：中青报