宇宙能量最高！中国科学家发现倪思洁 中国科学报 2024-07-26 07:50:58文 ｜ 《中国科学报》 记者 倪思洁 《中国科学：物理学力学天文学》（英文版）封面。图片展现了极目空间望远镜和费米卫星观测迄今最亮伽马暴，并联合发现随时间演化的伽马射线谱线的情况。中国科学院高能物理研究所供图 7月25日，《中国科学：物理学力学天文学》（英文版）期刊以封面文章形式发表了极目空间望远镜的最新成果。
研究显示，中国科学院高能物理研究所牵头的科研团队，利用极目空间望远镜和费米卫星的联合观测数据，在伽马暴中发现了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，能量高达37兆电子伏。该发现成为伽马暴观测研究的里程碑，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。
伽马暴是上世纪60年代发现的一种天文现象，也是宇宙大爆炸之后最剧烈的爆炸现象。近年来，随着引力波被发现，伽马暴已成为多波段多信使时域天文研究的焦点。为开展伽马暴观测研究，我国发射了一系列空间望远镜，如“慧眼”卫星、“怀柔一号”极目系列卫星、爱因斯坦探针卫星、中法天文卫星等。
2022年10月9日，全球诸多天文望远镜观测到迄今最亮的伽马暴，编号为GRB 221009A，我国“慧眼”卫星和极目空间望远镜对该伽马暴的瞬时辐射进行了精确测量。
在新的研究过程中，研究团队对该伽马暴开展了详细的能谱分析和谱线搜索，成功提取出精准可靠的伽马暴能谱。经过严谨分析，他们发现，该伽马暴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，这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且基本不随时间变化。更令人意外的是，在伽马暴主暴阶段，谱线能量高达37兆电子伏。
“这是迄今探测到的宇宙天体产生的最高能量的谱线。这些发现对于研究伽马暴及相对论性喷流的物理性质和产生机制具有重要而独特的价值，是伽马暴和极端宇宙观测研究的重大突破。”论文通讯作者、“怀柔一号”极目卫星首席科学家熊少林说。