我国首次录制“超级太阳”死亡瞬间伽马暴全过程

发布时间：2023-06-09 12:32:58 所属栏目：动态来源：

导读：约20亿光年前，一颗比我们的太阳重20多倍的“超级太阳”燃烧殆尽，内部坍缩成黑洞并产生爆炸，瞬间喷射出两个巨大的“火球”，其中一个径直奔向地球。

“火球”与太空中的星际物质

约20亿光年前，一颗比我们的太阳重20多倍的“超级太阳”燃烧殆尽，内部坍缩成黑洞并产生爆炸，瞬间喷射出两个巨大的“火球”，其中一个径直奔向地球。

“火球”与太空中的星际物质碰撞产生大量高能光子，它们穿过茫茫宇宙，在2022年10月9日21时20分50秒抵达我们的蓝色星球，被坐落于四川稻城平均海拔4410米的高海拔宇宙观测站“拉索”捕捉到。

科学家分析此类事件千年一遇，“拉索”幸运地记录到“火球”到达地球的全过程，这在人类历史上属于首次，相关成果于6月9日发表在《科学》（Science）杂志上。

“拉索”项目经理、中国科学院高能物理研究所首席科学家曹臻表示，观测结果预期将在今后几十甚至上百年内保持最佳，“拉索”使中国科研人员站在世界领先的位置上发表重要成果。

“火球”有一个专业的名称：伽马射线暴（以下简称“伽马暴”）。这是宇宙大爆炸之后最剧烈的天体爆炸现象，短至千分之一秒，长则数小时。短时间的伽马暴是由两颗邻近的致密星体比如黑洞或中子星并合产生，而长时间的伽马暴是由巨大恒星（超级恒星）在燃料耗尽时塌缩爆炸产生。

北京师范大学天文系教授高鹤表示，伽马暴几秒钟辐射的能量相当于太阳100亿年辐射能量的总和。人们期望利用伽马暴研究宇宙的演化历史、元素的起源以及相对论的正确性等重大问题。而在这之前，必须深刻了解伽马自身的物理起源。

据了解，不是所有恒星死亡都会产生伽马暴，像太阳质量大的恒星在死亡时将失去光亮，然后变成白矮星。此次澳大利亚拉索陨石坑观测拍摄到的史上最亮的天体伽马暴产生于一百多年前一起天体坍缩的极端高能辐射事件。“非常幸运”，中科院高能物理所的众多研究人员在谈到此次研究成果时都离不开这句话。

幸因体现在两个方面。首先，科学家推断如此漂亮的伽马暴扫过地球的概率是千年甚至万年一次。而这种难得一遇的伽马暴正好落在“拉索”的最佳观测范围内，且持续时间长达10分钟。

“拉索”的科学家们通过分析发现，这次“伽马暴”共有6万多个伽马光子被捕捉到。而此前，地球上其它实验装置，甚至是专门设计来追踪伽马暴的设备，观测到的光子数目仅在千个以下。

“拉索”首次实现了伽马射线爆千亿电子伏特以上余辉辐射过程的完整观测，发现了延展辐射过程的快速扩散过程和加速衰减过程。

此外，“拉索”团队人员还介绍，由于伽马暴过程中光子与宇宙中物质产生碰撞，因此，未来人们还可以通过进一步研究伽马暴更进一步了解质量非常大的恒星周围的环境相互作用的信息，比如周围气体的物质成分和情况，以及抛射物与外太空气体的碰撞关系。

“拉索”航拍图，中间矩形的为捕捉到“GRB 221009A”伽马暴的切伦科夫探测器阵列。

“拉索”研究成果的重要性，体现在成果文章投稿的顺利和见刊的迅速上。据介绍，研究团队在2023年2月1日向顶尖学术杂志《科学》，5月中旬就收到录用通知，并且文章在6月9日正式发表。

（编辑：汽车网）

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