中法天文卫星已探测到多个伽马射线暴，有助于研究宇宙起源和演化

中法天文卫星已探测到多个伽马射线暴，有助于研究宇宙起源和演化中国科学院消息，今年6月22日发射升空的中法天文卫星在近日已经探测到多个伽马射线暴。卫星平台目前工作正常，为后续开展更多科学观测与研究奠定了基础。据了解，中法天文卫星上搭载的伽马射线监测器于6月24日开机后进行了在轨测试。6月27日监测器成功捕捉到了首个伽马射线暴，这是中法天文卫星的首个在轨科学探测成果。经过比对，该伽马射线暴的光变曲线与我国创新X首发星上观测到的结果相同，也和国外费米卫星的观测结果一致。——

我国天地联合观测到迄今最亮伽马射线暴 打破多项记录

我国天地联合观测到迄今最亮伽马射线暴打破多项记录2022年10月9日21点17分（北京时间），高海拔宇宙线观测站（LHAASO，拉索）、高能爆发探索者（HEBS）和慧眼卫星（Insight-HXMT）同时探测到迄今最亮的伽马射线暴（编号GRB221009A）。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1327665.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1327665.htm

中国科学家捕获史上最亮伽马射线暴

中国科学家捕获史上最亮伽马射线暴据央视财经，位于四川稻城的高海拔宇宙线观测站对宇宙中一次伽马射线暴进行了完整监测，这是人类首次完整记录到这一高能爆发现象的全过程。相关研究成果北京时间6月9日在国际学术期刊《科学》（Science）在线发表。伽马射线暴是人类已知宇宙中最强的爆发现象，理论上是巨大恒星在燃料耗尽时塌缩爆炸或者两颗邻近的致密星体合并而产生的。这次由高海拔宇宙线观测站捕捉到的伽马射线暴抵达地球的时间是2022年10月9日21时20分。该观测站精确探测到了伽马射线暴高能光子爆发的完整过程，并记录了万亿电子伏特伽马射线流量增强和衰减的整个阶段，这在国际上尚属首次。经过半年左右对该伽马射线暴数据的分析，科研人员发现它有一个非常快速的起爆过程，并且其衰减的过程也是非常迅速。专家说的这束光线产生自20多亿年前，一颗比太阳重20多倍的大质量恒星燃烧完引发的巨大爆炸火球，火球与星际物质碰撞产生的大量万亿电子伏特高能伽马光子在茫茫宇宙中穿行了20多亿年，正好抵达高海拔宇宙线观测站的视场范围内。凭借观测站内水切伦科夫探测器阵列强大的性能，科研人员在20多分钟内记录到了超过6万个光子的数据。而国外相同能区的观测装置目前还没有实现完整记录伽马射线暴全过程。据澎湃新闻，伽马射线暴是来自天空中某一方向的伽玛射线突然增强的爆发现象。2022年10月9日发生了一个“千年一遇”的异常明亮的伽马暴，它正好位于“拉索”的视场范围内。“拉索”探测到了6万多个能量大于200GeV的高能伽马光子，对它们的分析表明这些高能光子来源于主暴之后的余辉辐射。“拉索”第一次探测到高能伽马射线余辉的起始阶段，揭示了余辉存在快速上升和缓慢上升两个阶段。尽管缓慢上升符合余辉模型的预期，但早期快速的上升现象前所未有，这或许由于中心引擎对余辉注入了大量能量所致。同时“拉索”发现主暴阶段没有高能辐射，其高灵敏度测量对主暴阶段高能辐射的强度给出了极强限制，对主暴的物理机制具有重要启示作用。据四川新闻网，据介绍，“拉索”观测表明，高能辐射在起爆之后不到10分钟的某个时刻，亮度突然快速减弱了。“这可解释为爆炸后的抛射物是喷流状的结构，当辐射张角扩展到了喷流的边缘时造成亮度快速下降，”论文通讯作者之一，南京大学教授王祥玉说。由于这个亮度转折发生时间极早，由此测出了喷流的张角也极小，仅0.8度。这是迄今知道的最小张角的喷流，意味着观测到的实际上是一个典型内亮外暗喷流的最明亮的核心。“正是由于观测者碰巧正对喷流最明亮的核心，自然地解释了为什么这个伽马射线暴是历史上最亮的，也解释了为什么这样的事件极其罕见，”论文通讯作者之一，中国科学技术大学教授戴子高表示。“拉索”航拍图图片来源：中科院高能所提供中国科学院高能物理研究所研究员曹臻：LHAASO（高海拔宇宙线观测站）最重要的科学目标，就是去解决一个一百年的谜题。这个一百年的谜题就是说，我们的宇宙的构成中的一部分，一些高能量的粒子是怎么被产生出来的，在哪里被产生出来的，而这些问题现在都在逐渐展开研究。“截至当下，本场爆炸事件还有其他新发现，科学家们还在不懈地深耕‘拉索’的数据，力图揭示更多的奥秘，敬请等待‘拉索’的后续数据分析成果。”曹臻对LHAASO下一阶段成果给出了乐观的预期。位于四川稻城的高海拔宇宙线观测站是目前世界上海拔最高、规模最大、灵敏度最强的伽马射线探测装置，是我国国家重大科技基础设施。该观测站平均海拔4410米，占地面积约1.36平方公里。观测站由电磁粒子探测器、缪子探测器、水切伦科夫探测器和大气切伦科夫望远镜四种类型的探测设备组成，可以宽波段、多手段地开展天体物理等方面的研究。观测站于2021年7月建成并投入运行，今年5月10日通过国家验收。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1364477.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1364477.htm

有史以来捕获的最亮的伽马射线暴继续令科学家感到困惑

有史以来捕获的最亮的伽马射线暴继续令科学家感到困惑尽管科学家们对我们所探测到的最亮的伽马射线暴感到非常兴奋和震惊，但自10月发现以来，它一直令科学家们感到困惑。这种持续的惊奇和困惑背后的主要原因是，当观察信号中的无线电波长时，它们与科学家预期的模型不一致。我们探测到的明亮的伽马射线暴在演化过程中没有经历能量的快速跳跃，而是显示出非常平稳的演化，能量的喷射随着时间的推移相对演化。这与我们对这类事件的预期有巨大的变化，它让科学家们开始挖掘答案。更耐人寻味的是，科学家们也不确定这里的明亮伽马射线暴是否遵循了我们在其他地方所期望的传统模式。通常情况下，当像这样的GRB发生时，超新星会紧随其后。毕竟，GRB本质上是一个垂死的恒星的所有剩余物质的搅动，创造了我们在观察它们时看到的能量喷流。美国宇航局拍摄的宇宙爆炸，这个由费米大面积望远镜数据构建的序列显示了以GRB221009A的位置为中心的伽马射线的天空：NASA/DOE/FermiLAT合作组织但是在这种情况下，目前还不清楚这个超级明亮的伽马射线暴在被观测到之后是否曾经经历过超新星阶段，这只会让科学家们更加困惑。最终，科学家们对这个爆发在几天、几周甚至几个月后应该是什么样子有了一个想法--但是实际的爆发本身与这些模型完全不一致。不幸的是，目前还不清楚这到底意味着什么，但它给科学家们带来了一个迷人的谜团。一项关于围绕我们所检测到的最亮的伽马射线暴的最新发现的研究为此发表在《天体物理学杂志通讯》上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1352407.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1352407.htm

探索宇宙极限：史上最亮伽玛射线暴的异常喷流结构

探索宇宙极限：史上最亮伽玛射线暴的异常喷流结构天文学家认为，GRB221009A代表着一颗正在坍缩的恒星的心脏中诞生了一个新的黑洞。在这幅图中，黑洞驱动着强大的粒子喷流以接近光速的速度飞行。这些喷流穿透恒星，发出X射线和伽马射线，流向太空。图片来源：NASA/Swift/CruzdeWilde当天文学家在2022年10月9日探测到名为GRB221009A的伽马射线暴时，他们称其为"BOAT"，即有史以来最亮的伽马射线暴。现在，在其首次爆发数月之后，研究GRB221009A的科学家描述了爆炸期间喷射出的物质的不寻常结构，这或许可以解释GRB221009A的极端性质，以及为什么其余辉在事件发生后如此长的时间内仍然可见。乔治-华盛顿大学（GW）和合作机构的研究人员最近在《科学进展》（ScienceAdvances）杂志上发表了他们的发现。伽马射线暴是宇宙中最剧烈、能量最大的爆炸，在短短几秒钟内释放的能量相当于太阳一生产生的能量。据科学家称，GRB221009A是一颗大质量恒星坍缩成黑洞的结果。研究小组通过研究10月份伽马射线暴的大量多波长数据发现，GRB221009A的喷流呈现出窄核宽翼的特点。这与其他灾难性事件产生的伽马射线暴中的喷流类型不同，或许可以解释为什么科学家在GRB221009A爆炸后的几个月里一直能看到它的多波长辉光。与研究报告的主要作者、乔治-华盛顿大学研究生布兰登-奥康纳（BrendanO'Connor）一起了解有关GRB的更多信息以及研究GRB的重要性。资料来源：乔治华盛顿大学"GRB221009A代表着我们对伽马射线暴的理解向前迈进了一大步，它证明了最极端的爆炸并不符合人们对普通伽马射线暴所假设的标准物理学，"GW研究生、研究的主要作者布伦丹-奥康纳（BrendanO'Connor）说。奥康纳领导的研究小组去年10月使用智利双子座南望远镜观测了这一事件。"GRB221009A可能相当于长GRB的罗塞塔石碑，迫使我们修改关于大质量恒星坍缩过程中如何形成相对论性流出的标准理论。"这些发现将推动未来对伽马射线暴的研究，并促使科学家开发伽马射线暴喷流结构的模拟。"长期以来，我们一直认为喷流的形状就像冰淇淋甜筒，"GW大学物理学副教授、该研究合著者亚历山大-范德霍斯特（AlexandervanderHorst）说。"然而，近年来发生的一些伽马射线暴，尤其是本文介绍的工作表明，我们需要更复杂的模型和对伽马射线暴喷流的详细计算机模拟。"这项题为"结构化喷流解释了极端伽马射线暴221009A"的研究发表在《科学进展》（ScienceAdvances）杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1378569.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1378569.htm

超越可见光 天文学家揭开伽马射线暴的秘密

超越可见光天文学家揭开伽马射线暴的秘密质量超过太阳十倍的恒星会发生大爆炸，变成黑洞，并伴随着可通过太空望远镜探测到的短暂而不可预测的伽马射线暴。对这些爆发及其相关光学辐射的详细研究，如2021年的GRB210619B所见，为了解这些恒星爆炸的运作及其产生的条件提供了宝贵的数据。当恒星的质量超过太阳质量的10倍时，这种情况就会导致内核收缩，外壳爆炸性破裂。这将导致银河系规模的超强爆炸。质量最大的恒星就是这样变成黑洞的。这些爆炸伴随着强烈的伽玛射线暴--一种光子流，其能量比我们熟悉的可见光量子大几百万倍。伽马射线暴是一个极其短暂的事件，持续时间从几分之一秒到几百秒不等，而且无法预测。我们无法预测伽马射线暴在天空中的准确位置和准确时间。此外，由于地球大气层会阻挡伽马射线辐射，伽马射线暴只能通过太空望远镜探测到。伽马射线暴从20世纪60年代末开始被记录。多年来，科学家们只记录到人眼看不到的伽马射线辐射。然而，有人认为这些伽马射线暴可能伴随着从地球上可以观测到的光学辐射。事实上，1999年1月23日首次观测到了这种辐射。为了能够快速探测到光学辐射，科学家们开发了机器人望远镜，能够直接从爆发地点收集实时数据。2021年6月20日，位于捷克共和国和西班牙的望远镜以及位于北高加索地区、由喀山联邦大学拥有的俄罗斯Mini-MegaTORTORA系统观测到了GRB210619B，这是迄今为止记录到的最强大的伽马射线暴之一。这些望远镜在伽马射线闪光28秒后开始记录发光余辉。通过三台望远镜同时获取的数据，可以重建光曲线的整体形状、不同时间的光学光谱斜率以及光学辐射的早期多波段演变。"我们很幸运。首先，我们观测到了相当明亮的余辉。其次，我们通过频繁捕捉图像，以高时间分辨率观测到了余辉。第三，我们获得了有关光辐射光谱的信息。在Mini-MegaTORTORA系统中，我们可以同时使用一组光学滤光片进行观测，包括蓝色和可见光（黄绿色）。换句话说，我们不仅测量了整体亮度，还测量了特定单色显示的亮度。"这项研究的合著者、HSE物理系副教授AntonBiryukov说："这是一个罕见的、几乎独一无二的案例。"有了包括光学范围在内的各种波段辐射的详细数据，就有可能确定与光学辐射起源区域的伽马射线暴相关介质的物理参数。"研究小组获得的大量数据集使我们能够研究伽马射线暴现象的内部运作。科学家解释说："这就好比用外科手术解剖伽马射线暴，窥探其内部机制：检查运动中的粒子、粒子的能量水平、周围介质的密度以及相关磁场的特征。"研究报告的作者得出结论，在伽马射线暴期间观测到的发光现象是由高能带电粒子的运动引起的，这些粒子在以强大磁场为特征的稀薄介质中表现出几乎与光速无异的速度。"伽马射线暴就像来自早期宇宙的信标。我们在几十亿光年的距离上记录这些现象。"比留科夫解释说："这些罕见的来源让我们有机会了解数十亿年前恒星的运行情况以及它们的存在是如何结束的，探索包裹它们的星际环境，比如星际气体的成分和数量，以及它们是如何与恒星喷出物相互作用的。"但是，研究伽马射线暴不仅能扩大我们对最大规模遥远恒星的了解。从基础物理学的角度来看，伽马射线暴是一个天然的物理实验室，它展现了可以想象到的最极端的条件，包括超高的能量、速度、密度和引力。正是在这些状态下，科学家们可以检验人类现有的物理理论。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1374493.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1374493.htm