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我国科研人员监测到伽马射线暴全过程

2023/6/9 14:10:59   央视新闻客户端      人气:7456

  记者从中国科学院高能物理研究所获悉,该所科研人员通过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。

伽马射线暴模拟图

  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。

伽马射线暴抵达高海拔宇宙线观测站瞬间模拟图

  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。

高海拔宇宙线观测站

  曹臻研究员说,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,那就是我们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?这些问题科研人员们现在都在陆续展开研究。

高海拔宇宙线观测站

  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。(总台央视记者 褚尔嘉 李峻)