中國網/中國發展門戶網訊 近日,中國科學院高能物理研討所牽頭的科研團隊,通過剖析極目空間看遠鏡和費米衛星的聯合觀測數據,在伽馬暴中發現能量高達37兆電子伏的伽馬射線譜線,且譜線的能量和光度均以冪律情勢演變,這是迄今觀測到的宇宙天體產生的能量最高、證據最確鑿的譜線。這些發現為破解伽馬暴及相對論性噴流產生之謎供給了全新的主要線索,是伽馬暴觀測研討的里程碑。相包養關研討結果以封面論文情勢7月25日在《中國科學:物理學 力學 地理學》(英文版)期刊正式發表。研討論文由“懷柔一號”極目衛星首席科學家、中國科學院高能物理研討所的熊少林研討員牽頭并擔任通訊作者,中國科學院云南地理臺的毛基榮研討員和中國科學院高能物理研討所的張雙南研討員擔任配合通訊作者。中國科學院高能物理研討所的博士研討生張艷秋是論文的第一作者,重要負責能譜和譜線剖析任務。
圖1 本項研討結果以封面論文情勢發表在《中國科學:物理學 力學 包養網地理學》(英文版)。圖片展現了極目空間看遠鏡和費米衛星觀測迄今最亮伽馬暴,并聯合發現隨時間演變的伽馬射線譜線的情況。
伽馬暴是宇宙年夜爆炸之后最劇烈的爆炸現象,廣泛認為由年夜質量恒星的焦點坍縮或兩顆極端致密天體(中子星、黑洞等)并合而產生。自上世紀六十年月初次發現,伽馬暴的觀測研討一向處于前沿領域,特別是近年來隨著引力波的發現,伽馬暴已成為多波段多信包養網比擬使時域地理研討的焦點。近年來我國發射了一系列空間看遠鏡開展伽馬暴觀測研討,包含慧眼衛星、“懷柔一號”極目系列衛星、愛因斯坦探針衛星以及中法地理衛星等等。2022年10月9日,全球眾多地理看遠鏡觀測到一例迄今最亮的伽馬暴(編號GR包養網B 221009A),此中,我國的慧眼衛星和極目空間看遠鏡對該伽馬暴的瞬時輻射進行了精確測量,發現該伽馬暴具有打破紀錄的觀測亮度和各向同包養網機能量,這些極端性質使其成為名副其實的千年一遇的歷史性地理事務。
在本項研討中,中國科學院高能物理研討所“懷柔一號”極目衛星團隊聯合中國科學院云南地理臺、河北師范年夜學、貴州師范年夜學等單位的科研人員,應用自立研制的極目空間看遠鏡(GECAM-C)和國際上的費米衛星伽馬射線監測器(Fermi/GBM)的觀測數據,對迄今最亮伽馬暴開展了詳細的能譜剖析和譜線搜刮任務,特別是應用極目空間看遠鏡的精確測量數據對費米衛星的數據進行校準和檢驗,并開展了大批的探測器本底研討和儀器效應剖析等任務,勝利提掏出精準靠得住的伽馬暴能譜。
圖2 研討團隊發現伽馬暴的譜線能量隨時間以冪律演變(引自本項研討的論文)。
經過嚴謹剖析,研討團隊發現該伽馬暴的能譜中存在一條演變規律的發射線譜線,譜線的能量和光度均隨時間以冪律演變,為譜線的真實性以及譜線來源于該伽馬暴供給了最堅實的證據。此外,研討團隊還發現譜線的相對展寬較窄(僅10%擺佈)且基礎不隨時間變化。令人更不測的是,在伽馬暴主暴階段譜線能量高達37兆電子伏,這是迄今探測到的宇宙天體產生的最高能量的譜線。這些發現對于研討伽馬暴及相對論性噴流的物感性質和產生機制具有主要而獨特價值,是伽馬暴和極端宇宙觀測研討的嚴重衝破。
“懷柔一號”極目衛星(英文簡稱GECAM)是中國科學院“空間科學”(二期)戰略性先導科技專項支撐的我國首個機遇型空間科學項目,于2020年12月10日發射運行。參與本次發現的極目空間看遠鏡(編號GECAM-C)是極目系列衛星的第三個載荷,于2022年7月27日搭載中國科學院渺小衛星創新研討院牽頭研制的空間新技術試驗衛星發射進軌。極目系列衛星已發現一大量伽馬暴、磁星爆發、疾速射電暴的高能對應體、太陽耀斑以及地球伽馬閃等高能爆發現象。極目系列衛星采用了一系列創新的探測技術,并開創性地應用斗極衛星導航系統的短報文服務實現星地準實時通訊,改革了空間看遠鏡的應用方法,極年夜地晉陞了科學結果產出。