中国科研人员监测到来自20多亿年前的伽马射线暴全过程

中国科研人员监测到来自20多亿年前的伽马射线暴全过程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。中国科学院高能物理研究所曹臻研究员介绍,他们发现这个光线达到某一个点的时候突然就减弱了,这是人类第一次发现了这个现象。科研人员根据它爆炸出来那一点,连起来一看这个方向并得出结论,从爆炸里发出了就像针尖一样的一个光束,而且极其明亮。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。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1364355.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1364355.htm

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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

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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

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中国科研人员国际上首次认证宇宙线起源

中国科研人员国际上首次认证宇宙线起源△科研成果宣传图该成果北京时间2月26日以封面文章的形式在学术期刊《ScienceBulletin》(《科学通报》)发表。△巨型超高能伽马射线泡状结构模拟示意图△大质量恒星模拟示意图科研人员发现的巨型超高能伽马射线泡状结构直径约为1000光年,其核心到地球直线距离大约5000光年。通过对该泡状结构内部的研究,科研人员认为其内部存在宇宙线加速器,也就是宇宙线的起源天体,并且这个起源天体源源不断地在产生超过1亿亿电子伏特能量的宇宙线粒子。通过研究,科研人员推断位于这个泡状结构中心附近的大质量恒星星团可能就是他们接收到的宇宙线的起源,科研人员称其为“星协”。△超高能宇宙线传播到星际空间模拟示意图通过进一步分析,科研人员发现“星协”是由很多表面温度约15000摄氏度到35000摄氏度的恒星组成的密集星团。这些恒星的辐射强度是太阳的几百倍甚至上百万倍。它们巨大的辐射压能够将恒星表面物质吹出,形成强烈的星风,速度可达每秒3000公里。星风与周围星际介质的碰撞以及星风之间的猛烈碰撞产生了强激波的极端环境,从而形成强大的粒子加速器。通过分析,科研人员认证这就是宇宙线加速源,也就是宇宙线起源天体。这一发现在国际科学界尚属首次。未来,高海拔宇宙线观测站将可能探测到更多的千万亿电子伏特乃至更高能量的宇宙线的加速源,有望解决银河系宇宙线起源之谜。△超高能伽马射线光子传播到地球模拟示意图位于四川稻城海拔4410米的海子山上的高海拔宇宙线观测站(LHAASO,“拉索”)是以宇宙线观测研究为核心的国家重大科技基础设施。观测站是由5216个电磁粒子探测器、1188个缪子探测器组成的地面簇射粒子探测器阵列、7.8万平方米水切伦科夫探测器阵列,以及18台广角切伦科夫望远镜组成的复合阵列。该观测站于2021年7月建成并开始高质量稳定运行,2023年通过国家验收,是国际上最灵敏的超高能伽马射线探测装置。△位于四川稻城的高海拔宇宙线观测站照片(总台央视记者帅俊全褚尔嘉)...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1420753.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1420753.htm

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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。——

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中国发现宇宙最亮的伽马射线暴 位于24亿光年外

中国发现宇宙最亮的伽马射线暴位于24亿光年外观测表明,该伽马射线暴产生于距离地球24亿光年的宇宙深处,其亮度是此前伽马射线暴亮度纪录的50倍。用天文学家的话说,这是千年一遇的天体爆发事件。“慧眼”卫星全称硬X射线调制望远镜卫星(HXMT),由中国航天科技集团五院抓总研制,2017年6月15日由长征四号乙运载火箭成功发射。“极目”空间望远镜全称“引力波暴高能电磁对应体全天监测器”(GECAM),2020年12月10日由长征十一号运载火箭成功发射。“慧眼”卫星配备的高能X射线望远镜,凭借其在兆电子伏能区最大有效面积,探测到了这次伽马射线暴,并获得了其前兆辐射和早期余辉的高质量数据。通过本次观测,科研人员验证了“慧眼”卫星在探测极端爆发天体方面的独特设计,为后续开展相关观测研究打下了坚实的基础。作为我国自主研制的空间天文观测设备,“慧眼”卫星取得的重要科研成果,为人类深入理解伽马射线暴这类极端宇宙爆发现象提供了独特的宝贵资料,也为我国空间科学和天文基础研究作出了重要贡献。“慧眼”卫星是一颗具有重大科学意义、高度创新性与技术可靠性的科学卫星。2020年8月10日,“慧眼”卫星探测到10亿特斯拉的中子星表面磁场,刷新宇宙磁场直接测量的世界纪录。2022年7月1日,“慧眼”卫星再次刷新该纪录,探测到16亿特斯拉的中子星表面磁场。作为我国首颗空间X射线天文卫星,“慧眼”卫星填补了我国空间X射线天文卫星研制的空白,推动了空间技术的发展,实现了我国天文观测由地面观测到天地联合观测的跨越,树立了卫星研制工程与科学、工程与技术紧密结合的典范。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1352693.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1352693.htm

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最强伽马射线暴 将会曝出这些超新星“猛料”

最强伽马射线暴将会曝出这些超新星“猛料”图1智利的双子座南望远镜对GRB221009A的观测(图片来源:双子星天文台/NOIRLab/NSF/AURA//B.O'Connor(UMD/GWU)&J.Rastinejad&W.Fong(西北大学)短短几小时间,全球数以万计的望远镜指向了爆炸的源头,纷纷记录下这载入史册的一刻。这一事件有个绰号叫做“BOAT”(brightestofalltime),官方名称是“GRB221009A”,科学家们希望通过它阐明在可怕的黑洞中的物理学知识。马里兰和乔治华盛顿大学的布兰登·奥康纳表示:“这是百年一遇,甚至是千年一遇的大事记,我们惊叹于它的出现,并十分庆幸自己有机会研究它。”其实,伽马射线并不稀奇,几乎每天都有一束掠过地球,宇宙中出现的次数更加频繁。大质量恒星超新星爆炸中产生中子星,这一恒星尸骸逐渐燃尽了能量,坍塌引起的伽马射线仅闪耀几分之一秒。而由黑洞引起的伽马射线能长达几分钟,它从超新星爆炸中产生,吞噬了母星的大量物质,不得以巨大射流的形式喷射出来。此次观察到的伽马射线暴相比以往格外突出,产生的光子轰击探测器长达十分钟,携带的能量远高于往常观测值。在18太电子伏特下,GRB221009A的光子能量是地球上最强大的粒子发生器——大型强子对撞机产生光子的两倍。伽马射线与宇宙尘埃相互作用产生的爆炸余波也很不寻常,尽管伽马射线源被银河系的厚带阻隔,但比之前所见的余辉都要闪耀,爆炸使地球大气层发生电离,干扰了长波无线电通信。图2智利的双子座南望远镜观测到的GRB221009A伽马射线暴(图片来源:双子星天文台/NOIRLab/NSF/AURA//B.O'Connor(UMD/GWU)&J.Rastinejad&W.Fong(西北大学))布兰登·奥康纳表示,2022年10月14日,伽马射线发射五天后,我们借助智利的双子座南望远镜,追踪到了大约30%伽马射线的来源,它来自于充满灰尘的人马座星系,也被称作箭星系。同时也带来了另一个惊喜,此次伽马射线暴相比以往离地球更近。参加测量的西北大学学生吉利安·拉斯蒂内贾德说,该射线产生于大质量恒星的坍塌,这些恒星寿命很短。它们遵循宇宙中恒星的形成历史,所以恒星的形成越激烈,这些爆发也越多,大约是宇宙年龄的一半。然而,这次伽马射线暴发生时间较晚,距离我们更近。天文学家推测GRB221009A来源于地球外24亿光年处,此前也观察过更近距离的射线暴,但这次能量高显得非常突出。“正是由于足够耀眼,我们有充足的时间挖掘更多细节”,布兰登·奥康纳指出,“目前至少有50台望远镜在全波段观测,我们能够最大限度地利用科学技术”。实际上射线暴仅仅维持数分钟,但余波影响可持续数周。此外科学家们也致力于寻找超新星引发的爆炸,它向外喷射物质的速度更慢。布兰登·奥康纳说,我们目前的理解是大质量恒星向内坍缩形成黑洞,恒星的残骸不断被吸入,以喷流的形成从黑洞中喷射,并以接近光速运行,形成了伽马射线暴。同时,一部分残骸向外反弹,以较慢的速度运行,形成了超新星爆炸。图3最强伽马射线暴引燃的宇宙尘埃环(图片来源:NASA/Swift/A.Beardmore(英国莱斯特大学))最初形成的伽马射线暴与周围物质作用形成余波,拉斯蒂内贾德表示,该波长横跨电磁波范畴,在X射线和无线电波区域最适宜观察,科学家仍致力于观测射线余波,它首先被宇航局伽马射线追踪卫星Swift拍摄到,在爆炸后几小时在源头周围形成彩色环。望远镜现在可以看到GRB221009A处超新星爆炸的最初迹象,拉斯蒂内贾德指出,未来几周爆炸现象将完全呈现在我们面前,但由于爆炸源位置受限,我们可能无法看到整个超新星爆炸消亡。它逐渐去往太阳后方,所以持续到今年11底,我们在明年2月才能再次观测。她指出,2023年宇航局詹姆斯·韦伯和哈勃太空望远镜将一同加入该项工作,分别贡献出它们超强的光学和红外探测能力。探索爆炸产生的能量是一个标志性事件,对于探究其中的化学物质亦是如此,我们对于宇宙中一些重元素的产生仍不清楚,研究超新星有助于我们破解谜题。图4新生黑洞形成强大的伽马射线喷流(图片来源:NASA/ESA/M.Kornmesser)20世纪60年代,用于窥视苏联核试验的军用卫星偶然发现了伽马射线,几十年间伽马射线仍是一个谜题,直到90年代,科学家们首次意识到,隐藏在宇宙中各个角落的伽马射线可能与恒星坍缩有关。目前大量关于伽马射线的理解,仍然是基于理论计算和模拟,科学家们相信此次伽马射线暴将很好地修正之前的理论。科学家们将充分抓住这千载难逢的机会,未来几个月将有海量的文章发表出来。尽管能量类似的爆炸为科学研究带来了福音,但科学家们并不希望这类大爆炸发生在地球附近,最好也不要在我们的星系中。科学家们认为从几千光年外射向地球的伽马射线会破坏臭氧层,引发大气变化最终产生冰河时代。事实上,一次类似的伽马射线暴造成了地球上五大物种灭绝事件之一—约4.4亿年前的奥陶纪物种大灭绝。“幸运的是,此次喷流产生的伽马射线暴非常狭窄,只有几度宽”,布兰登·奥康纳表示,“如果它恰好发生在我们星系,直指我们,那可就危险了,不过好在这类现象发生的概率极低”。补充解释:①NOIRLab:NationalOptical-InfraredAstronomyResearchLaboratory国家光学红外天文研究实验室②NSF:NationalScienceFoundation国家科学基金会③AURA:AssociationofUniversitiesforResearchinAstronomy大学天文研究联合组织④太电子伏特亦即兆兆电子伏特,10^12ev⑤LHC:LargeHadronCollider大型强子对撞机⑥Swift:SwiftGamma-rayBurstExplorer雨燕γ射线暴探测器BY:TerezaPultarovaFY:gxm...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1418725.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1418725.htm

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