“极目”+“慧眼”捕捉国际最亮的“焰火”

来源:技术服务   更新时间:2024-02-03 00:21:36点击次数:19次
伽马射线暴(伽马暴)是太空中发射的短时间、高能量的伽马射线现象,在几分钟乃至几秒钟内开释的能量相

  伽马射线暴(伽马暴)是太空中发射的短时间、高能量的伽马射线现象,在几分钟乃至几秒钟内开释的能量相当于太阳在万亿年开释的能量之和,是现在已知的国际中最强烈的迸发现象。

  2022年10月9日,我国“极目”空间望远镜和“慧眼”卫星勘探到人类有史以来最亮的伽马暴(编号GRB 221009A)。近来,我国科学院高能物理研讨所(中科院高能所)与全球40余家科研机构联合发布了对这一伽马暴的研讨效果。

  伽马暴在国际中并不稀有。自1967年人类发现首个伽马暴以来,迄今已勘探到近万例,现在科学家均匀每天能观测到3次左右。但2022年“捕捉”到的“最亮伽马暴”,可谓“千年一遇”。

  “这是人类迄今为止观测到最大亮度的伽马暴,将亮度纪录提升了50倍。”中科院高能所研讨员、“极目”空间望远镜首席科学家熊少林说,当天全球许多地理设备都接纳到了信号,但由于伽马暴主暴的亮度过高,许多地理设备都被“亮瞎眼”,未能取得有用数据。只要进行了特别立异规划的“极目”空间望远镜避免了因极点亮度发生的数据饱满丢掉、信号堆积等问题,成功对主暴进行了完好准确的勘探。

  与此同时,我国首台空间X射线地理望远镜“慧眼”卫星尽管错过了主暴,但凭仗其装备的强壮载荷,成功取得了伽马暴先兆辐射和前期余辉的高质量数据。中科院高能所研讨员、“慧眼”卫星首席科学家张双南说,“慧眼”和“极目”的数据合到一同,准确测量了伽马暴完好迸发进程。

  专家介绍,经过研讨之后发现,该次伽马暴发生于间隔地球24亿光年的国际深处,引起伽马暴的是一颗极大质量恒星的中心坍缩爆破。

  “爆破地点在人类已勘探到的伽马暴中并不算悠远,迸发强度很大。依据测得的各向同性等效能量计算,此次喷流强度相当于将8个太阳的悉数质量都转化成能量,在1分钟内开释开来。”美国内华达大学拉斯维加斯分校教授张冰说。

  德国图宾根大学教授安德烈·桑坦杰罗说,这次伽马暴让整个地理界都十分振奋,我国的“极目”空间望远镜和“慧眼”卫星相结合,取得了迸发全进程的光变曲线,不只测到了伽马暴的总能量,还清楚地测量到其十分窄的光束。

  现在,学术界以为伽马暴发生的机制有两种:一种是来源于大质量恒星塌缩成黑洞或许中子星时发生了喷流现象,此次“最亮伽马暴”便因而发生;另一种发生于两颗细密天体的绕转并合,比方两颗中子星彼此绕转,间隔渐渐的挨近后终究兼并在一同构成黑洞,吸积周围的物质喷出伽马射线暴。

  研讨发现,“最亮伽马暴”具有极窄、极亮堂的喷流,而且以十分挨近光速的速度发生。专家觉得,这对30年多来所构成的伽马暴来源模型提出了应战。张双南说,现在还没有一个模型能够完美解说这一极点事例,而现有模型有必要饱尝住其查验才干建立。

  “依据观测效果估测,该伽马暴的余辉由慢衰减到快衰减的拐折呈现得十分早,这在某种程度上预示着发生伽马射线的喷流十分狭隘,是人类勘探到的最狭隘的伽马暴喷流之一。”熊少林说,极为狭隘的喷流可能是伽马暴极点亮堂的原因之一。

  意大利费拉拉大学教授菲利波·弗朗特拉以为,“慧眼”卫星和“极目”空间望远镜所取得的数据为研讨重生细密星的发生和活动供给了簇新头绪。

  此外,中科院高能所所长、我国科学院院士王贻芳说,我国地上观测设备——高海拔国际线观测站(LHAASO)与“慧眼”卫星、“极目”空间望远镜展开了六合联合观测,取得了突破性发现,相关效果将于近期发布。

  中科院前沿科学与教育局副局长卢方军说,此次研讨效果由全球40余家科研机构联合发布,参加“慧眼”和“极目”的相关研讨人员来自中外30多个科研院所。由中科院粒子天体物理要点实验室牵头的国际协作团队编撰的论文,投稿到我国兴办的国际顶尖学术期刊《国家科学谈论》,一起署名的作者多达178位,来自我国、美国、意大利、德国、法国等30余家研讨机构,这充分说明国际协作关于科学研讨的重要性。

  王贻芳说,中科院高能所六合一体化的多信使观测才能快速地开展,已取得一系列严重观测效果,有望成为国际粒子天体物理研讨的抢先研讨机构。未来,该所将持续支撑“慧眼”“极目”等项目科研工作,特别是在六合一体化联合观测方面给予更多重视,持续加强在科研国内外协作,产出更多严重原创性科学效果。

  “从2001年发射的神舟二号起,高能所就牵头或参加伽马暴相关的空间项目,至今已有20多年。”熊少林介绍,未来5到10年,我国还将发射爱因斯坦探针卫星、空间变源监视器、我国空间站高能国际辐射勘探设备、增强型时变与偏振地理台等空间设备,经过更多手法、从更多视点探究国际深处的奥妙。

  “现在我国已处于国际高能天体物理学研讨的前沿。”安德烈·桑坦杰罗说,很快乐与我国团队协作,从爱因斯坦探针卫星、中法地理卫星到我国空间站高能国际辐射勘探设备的一系列项目,都将使我国在高能天体物理范畴中发挥领导作用。

  “慧眼”卫星和“极目”空间望远镜由中科院高能所提出和牵头研发。“慧眼”卫星由李惕碚、吴枚等人于1993年提出项目主张,2011年取得工程立项。其研发得到了国家国防科技工业局民用航天科研经费和我国科学院“空间科学”(一期)战略性先导科技专项的一起支撑,高能所担任卫星有用载荷、地上运用体系和科学研讨工作,航天科技集团公司五院为卫星整体单位。自2017年6月15日发射升空以来,“慧眼”卫星已在轨安稳运转超越5年,在黑洞、中子星、快速射电暴等范畴取得一系列重要效果。

  “怀柔一号”极目(GECAM)卫星是我国科学院“空间科学”(二期)战略性先导科技专项支撑的机会型空间科学项目,由高能所于2016年提出项目主张,2018年取得工程立项。参加“最亮伽马暴”发现的是“极目”系列的第三个载荷(编号GECAM-C),其于2022年7月27日搭载我国科学院细小卫星立异研讨院牵头研发的空间新技能实验卫星(SATech-01)发射入轨。“极目”系列卫星采用了一系列立异的勘探技能,并创始性地运用斗极导航体系短报文服务完成星地准实时通讯,已发现一大批伽马暴、磁星迸发、快速射电暴的高能对应体、太阳耀斑以及地球伽马闪等高能迸发现象。

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