我科学家发现宇宙最高能量伽马谱线

  本报北京7月25日电（记者齐芳）2022年10月9日，包括我国慧眼卫星在内的众多天文望远镜观测到一例迄今最亮的伽马暴（编号GRB 221009A）。近日，中国科学院高能物理研究所牵头的科研团队，利用自主研制的极目空间望远镜和国际上的费米卫星伽马射线监测器的观测数据，在伽马暴中发现能量高达37兆电子伏的伽马射线谱线，且谱线的能量和光度均以幂律形式演化，这是迄今观测到的宇宙天体产生的能量最高、证据最确凿的谱线，为破解伽马暴及相对论性喷流产生之谜提供了全新的重要线索。

  这项成果由中国科学院高能物理研究所“怀柔一号”极目卫星团队联合中国科学院云南天文台、河北师范大学、贵州师范大学等单位的科研人员共同完成，相关论文发表在7月25日出版的《中国科学：物理学 力学 天文学》（英文版）上。

  科研人员解释，伽马暴是宇宙大爆炸之后最剧烈的爆炸现象，普遍认为由大质量恒星的核心坍缩或两颗极端致密天体（中子星、黑洞等）并合而产生。自20世纪60年代首次发现以来，伽马暴的观测研究一直处于前沿领域，特别是近年来随着引力波的发现，伽马暴已成为多波段多信使时域天文研究的焦点。

  论文第一作者、中国科学院高能物理研究所博士研究生张艳秋介绍，在这项研究中，研究团队对这一伽马暴开展了详细的能谱分析和谱线搜索工作，成功提取出精准可靠的伽马暴能谱，发现最亮伽马暴的能谱中存在一条演化规律的发射线谱线，谱线的能量和光度均随时间以幂律演化，为谱线的真实性以及谱线起源于该伽马暴提供了最坚实的证据。此外，研究团队还发现谱线的相对展宽较窄（仅10%左右）且基本不随时间变化。“最令人意外的是，在伽马暴主暴阶段谱线能量高达37兆电子伏。”

  “怀柔一号”极目卫星是中国科学院“空间科学”（二期）战略性先导科技专项支持的我国首个机遇型空间科学项目，于2020年12月10日发射运行。极目空间望远镜是极目系列卫星的第三个载荷，于2022年7月27日搭载中国科学院微小卫星创新研究院牵头研制的空间新技术试验卫星发射入轨。极目系列卫星已发现一大批伽马暴、磁星爆发、快速射电暴的高能对应体、太阳耀斑以及地球伽马闪等高能爆发现象。