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人類首次！我國科研人員監(jiān)測到伽馬射線暴全過程

中國科學(xué)院高能物理研究所今天（9日）對(duì)外發(fā)布，位于四川稻城的高海拔宇宙線觀測站對(duì)宇宙中一次伽馬射線暴進(jìn)行了完整監(jiān)測，這是人類首次完整記錄到這一高能爆發(fā)現(xiàn)象的全過程。相關(guān)研究成果北京時(shí)間6月9日在國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》（Science）在線發(fā)表。

伽馬射線暴是人類已知宇宙中最強(qiáng)的爆發(fā)現(xiàn)象，理論上是巨大恒星在燃料耗盡時(shí)塌縮爆炸或者兩顆鄰近的致密星體合并而產(chǎn)生的。這次由高海拔宇宙線觀測站捕捉到的伽馬射線暴抵達(dá)地球的時(shí)間是2022年10月9日21時(shí)20分。該觀測站精確探測到了伽馬射線暴高能光子爆發(fā)的完整過程，并記錄了萬億電子伏特伽馬射線流量增強(qiáng)和衰減的整個(gè)階段，這在國際上尚屬首次。經(jīng)過半年左右對(duì)該伽馬射線暴數(shù)據(jù)的分析，科研人員發(fā)現(xiàn)它有一個(gè)非?？焖俚钠鸨^程，并且其衰減的過程也是非常迅速。

中國科學(xué)院高能物理研究所研究員 曹臻：發(fā)現(xiàn)它這個(gè)光線突然就減弱了，就是達(dá)到某一個(gè)點(diǎn)的時(shí)候，突然一下就減弱，這個(gè)也是人類第一次發(fā)現(xiàn)了這個(gè)現(xiàn)象。根據(jù)它爆炸出來那一點(diǎn)，連起來這個(gè)方向一看，從這么一個(gè)大的爆炸里，一個(gè)針尖一樣的光束發(fā)出來，而且極其明亮。

專家說的這束光線產(chǎn)生自20多億年前，一顆比太陽重20多倍的大質(zhì)量恒星燃燒完引發(fā)的巨大爆炸火球，火球與星際物質(zhì)碰撞產(chǎn)生的大量萬億電子伏特高能伽馬光子在茫茫宇宙中穿行了20多億年，正好抵達(dá)高海拔宇宙線觀測站的視場范圍內(nèi)。憑借觀測站內(nèi)水切倫科夫探測器陣列強(qiáng)大的性能，科研人員在20多分鐘內(nèi)記錄到了超過6萬個(gè)光子的數(shù)據(jù)。而國外相同能區(qū)的觀測裝置目前還沒有實(shí)現(xiàn)完整記錄伽馬射線暴全過程。

中國科學(xué)院高能物理研究所研究員 曹臻：LHAASO（高海拔宇宙線觀測站）最重要的科學(xué)目標(biāo)，就是去解決一個(gè)一百年的謎題。這個(gè)一百年的謎題就是說，我們的宇宙的構(gòu)成中的一部分，一些高能量的粒子是怎么被產(chǎn)生出來的，在哪里被產(chǎn)生出來的，而這些問題現(xiàn)在都在逐漸展開研究。

位于四川稻城的高海拔宇宙線觀測站是目前世界上海拔最高、規(guī)模最大、靈敏度最強(qiáng)的伽馬射線探測裝置，是我國國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施。該觀測站平均海拔4410米，占地面積約1.36平方公里。觀測站由電磁粒子探測器、繆子探測器、水切倫科夫探測器和大氣切倫科夫望遠(yuǎn)鏡四種類型的探測設(shè)備組成，可以寬波段、多手段地開展天體物理等方面的研究。觀測站于2021年7月建成并投入運(yùn)行，今年5月10日通過國家驗(yàn)收。

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