記者從中國科學院高能物理研究所獲悉，該所科研人員通過位于四川稻城的高海拔宇宙線觀測站對宇宙中一次伽馬射線暴進行了完整監(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。相關研究成果北京時間6月9日在國際學術期刊《科學》（Science）在線發(fā)表。
伽馬射線暴模擬圖
伽馬射線暴是人類已知宇宙中最強的爆發(fā)現(xiàn)象，理論上是巨大恒星在燃料耗盡時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地球的時間是2022年10月9日21時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和衰減的整個階段，這在國際上尚屬首次。經(jīng)過半年左右對該伽馬射線暴數(shù)據(jù)的分析，科研人員發(fā)現(xiàn)它有一個非?？焖俚钠鸨^程，并且其衰減的過程也是非常迅速。
伽馬射線暴抵達高海拔宇宙線觀測站瞬間模擬圖
中國科學院高能物理研究所曹臻研究員介紹，他們發(fā)現(xiàn)這個光線達到某一個點的時候突然就減弱了，這是人類第一次發(fā)現(xiàn)了這個現(xiàn)象?？蒲腥藛T根據(jù)它爆炸出來那一點，連起來一看這個方向并得出結論，從爆炸里發(fā)出了就像針尖一樣的一個光束，而且極其明亮。這束光線產(chǎn)生自20多億年前，一顆比太陽重20多倍的大質量恒星燃燒完引發(fā)的巨大爆炸火球，火球與星際物質碰撞產(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大的性能，科研人員在20多分鐘內(nèi)記錄到了超過6萬個光子的數(shù)據(jù)。而國外相同能區(qū)的觀測裝置目前還沒有實現(xiàn)完整記錄伽馬射線暴全過程。
高海拔宇宙線觀測站
曹臻研究員說，高海拔宇宙線觀測站最重要的科學目標，就是去解決一個一百年的謎題，那就是我們宇宙的構成中的一部分，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？這些問題科研人員們現(xiàn)在都在陸續(xù)展開研究。
高海拔宇宙線觀測站
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、靈敏度最強的伽馬射線探測裝置，是我國國家重大科技基礎設施。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鏡四種類型的探測設備組成，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月建成并投入運行，今年5月10日通過國家驗收。