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高海拔宇宙線觀測站“拉索”俯拍圖。（中科院高能物理所供圖）

我國高海拔宇宙線觀測站“拉索”完整記錄了迄今最亮伽馬暴GRB 221009A的萬億電子伏特伽馬射線爆發全過程，“拉索”國際合作組在此基礎上取得一系列觀測研究成果，刷新了對伽馬暴的認知。相關成果6月9日在國際學術期刊《科學》在線發表。

伽馬暴是宇宙大爆炸之后最劇烈的爆炸現象。約20億年前，一顆比太陽重20多倍的大質量恒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”，這就是GRB 221009A。2022年10月9日，全球眾多天文設施均觀測到它，其中“拉索”收集到6萬多個伽馬光子。

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“后隨爆炸”，這一階段產生高能伽馬射線。

“‘拉索’首次精確觀測了‘后隨爆炸’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，由于此次爆發“千年不遇”的稀缺性，這個觀測結果預期將在今后很長時間內保持最佳。

“拉索”以超過250倍標準偏差的高顯著水平觀測到伽馬暴GRB 221009A的爆發。（中科院高能物理所供圖）

“拉索”發現了GRB 221009A歷史最亮的秘密。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，高能輻射在起爆之后不到10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0.8度，意味著此次觀測到的是一個典型內亮外暗噴流的最明亮的核心。

“在‘后隨爆炸’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，鑒于“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。

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