我成功捕捉巨型“宇宙煙花”

【本報綜合報道】據新華社、中新社九日消息：距離地球約二十四億光年的宇宙深處，一顆比太陽重二十多倍的“超級太陽”大質量恆星燃燒完其核聚變燃料，瞬間坍縮引發巨大的爆炸火球，發出了一個持續幾百秒的巨大“宇宙煙花”——伽馬射線暴（GRB，也簡稱伽馬暴）。

揭開恆星爆炸面紗

這次“宇宙煙花”火球與星際物質碰撞產生的大量萬億電子伏特高能伽馬光子穿過茫茫宇宙，徑直飛向地球，經過約二十億年的宇宙旅程，於北京時間二○二二年十月九日晚九時二十分五十秒，抵達中國高海拔宇宙線觀測站（英文縮寫LHAASO，中文昵稱“拉索”）的視場範圍，六萬多個伽馬光子被“拉索”收集到。經過數月持續分析研究，“拉索”國際合作組的科學家們終於揭開這場大質量恆星爆炸事件的神秘面紗，在世界上首次製作完成“宇宙煙花”完整全過程紀錄片。

由“拉索”國際合作組完成、創下多項世界紀錄的這一“宇宙煙花”成果論文，以“極亮伽馬射線暴221009A窄噴流的萬億電子伏特餘輝”為題，北京時間九日凌晨在國際著名學術期刊《科學》上線發表。

據介紹，伽馬暴事件初始階段的巨大爆炸被稱為“主爆”，表現為強烈的低能伽馬射線輻射。“主爆”產生的接近光速的爆炸物與周圍環境氣體碰撞則產生“後隨爆炸”，這一階段產生高能伽馬射線。

此次爆發千年不遇

“‘拉索’首次精確觀測了‘後隨爆炸’高能輻射的完整過程，記錄了萬億電子伏特伽馬射線流量增強和衰減的整個階段。”、“拉索”項目首席科學家、中科院高能物理所研究員曹臻說，由於此次爆發“千年不遇”的稀缺性，這個觀測結果預期將在今後很長時間內保持最佳。

論文通訊作者之一、南京大學教授王祥玉介紹，“拉索”觀測表明，高能輻射在起爆之後不到十分鐘的某個時刻，亮度突然快速減弱了，由此測出了噴流的張角極小，僅○點八度，意味着此次觀測到的是一個典型內亮外暗噴流的最明亮的核心。

有望揭開更多謎團

“在‘後隨爆炸’過程中，‘拉索’還首次探測到光子流量的極速增強。” 論文通訊作者之一、中科院高能物理所研究員姚志國說，這一觀測結果將會引發科學界對伽馬暴能量注入、光子吸收、粒子加速等機制的深入探討。

“未來，團隊還將不懈深耕‘拉索’的數據。”曹臻說，鑒於“拉索”在最高能段的高統計量觀測，有關伽馬暴的更多謎團有望被揭開。