天地聯合！我國觀測到迄今最亮伽馬射線暴

日前，記者從中國科學院高能物理研究所獲悉，10月9日21點17分，高海拔宇宙線觀測站（LHAASO，拉索）、高能爆發探索者（HEBS）和慧眼衛星（Insight-HXMT）同時探測到迄今最亮的伽馬射線暴（編號GRB 221009A）。

這是我國首次實現對伽馬射線暴的天地多手段聯合觀測，并獨家實現了從最高的十幾太電子伏光子，到兆電子伏伽馬射線和千電子伏X-射線的多譜段精細測量，跨越9個量級。

在本次觀測中，LHAASO將伽馬射線暴光子最高能量記錄提升了近20倍，在國際上首次打開了10 TeV（萬億電子伏特）波段的伽馬射線暴觀測窗口，與慧眼衛星和HEBS觀測一起，發現這個事件比以往人類觀測到的最亮伽馬射線暴亮了10倍以上。這些觀測結果打破了多項伽馬射線暴觀測的記錄，對于揭示伽馬射線暴的爆發機制具有重要價值。

伽馬射線暴是宇宙中最劇烈的天體爆發現象，首次發現于1960年代。伽馬射線暴短至幾毫秒，長達數小時，釋放的能量超過太陽在其一生輻射能量的總和。持續時間較長的伽馬射線暴產生于比太陽大幾十倍的恒星星體坍縮爆炸，而持續時間較短的伽馬射線暴則產生于兩個致密天體（比如黑洞或中子星）合并爆炸，后者還可能伴隨發射引力波。

LHAASO首席科學家、中科院高能物理所研究員曹臻表示，此次觀測到的高強度爆發發生在距離地球兩千多兆光年處，這么近距離的伽馬射線爆發估計幾十年甚至百年才出現一次。

在過去半個多世紀探測到的數千個伽馬射線暴中，最高能量光子達到大約1TeV。

“本次LHAASO探測到大量的高能光子，最高光子能量達到18 TeV。LHAASO的探測結果已引發國際反響，大量的相關研究迅速展開，涌現出關于新物理可能性的許多討論。同時，這些測量對宇宙中存在的背景光場等基本物理參數和模型將做出強烈的限制，預計產生重要的認知水平的提升。”曹臻說。

記者了解到，在該伽馬射線暴發生后，LHAASO在百GeV（十億電子伏特）以上的甚高能區記錄到幾萬個光子信號，LHAASO實驗高能所團隊在曹臻帶領下迅速展開數據分析，在爆發后不到兩天內就通過伽馬射線暴協同觀測網（GCN）向國際同行發布了初步觀測結果。進一步的數據分析和科學研究正由LHAASO合作組成員全力開展。

慧眼衛星和HEBS觀測運行團隊、載荷團隊和數據分析團隊在慧眼衛星首席科學家、中科院高能物理所研究員張雙南和HEBS項目首席科學家、中科院高能物理所研究員熊少林的帶領下，迅速投入觀測分析，并及時啟動了機遇觀測。

憑借先進的探測器設計，HEBS成功對該伽馬射線暴的軟伽馬射線光變特征進行了高精度觀測，完美展現了初期爆發和后隨閃耀的演化過程。慧眼衛星的高能、中能和低能X射線望遠鏡首次在伽馬射線暴觀測中同時探測到信號，而且因為慧眼衛星當時正在掃描觀測這個天區，從而對該伽馬射線暴的余輝進行了及時監測。能量相差上十億倍的測量結果，對于建立正確的伽馬射線暴爆發機制模型極為重要。

在團隊的密切協作下，慧眼衛星和HEBS已經得到初步分析結果，并已通過天文電報（Astronomer’s Telegram）和GCN向國際同行發布。