《Science》发表最亮伽马射线暴研究成果，南京大学发挥重要作用
6月9日，高海拔宇宙线观测站（LHAASO，中文简称“拉索”）对命名为GRB 221009A的伽马射线暴的最新观测研究成果在《Science》杂志在线发表，题为“极亮伽马射线暴221009A窄喷流的万亿电子伏特余辉”（A tera-electronvolt afterglow from a narrow jet in an extremely bright gamma-ray burst 221009A）。南京大学天文与空间科学学院王祥玉教授为通讯作者，天文与空间科学学院在研究中发挥重要作用。
伽马射线暴（简称伽玛暴）是来自天空中某一方向的伽玛射线突然增强的爆发现象。2022年10月9日发生了一个“千年一遇”的异常明亮的伽马暴 ，它正好位于“拉索”的视场范围内。“拉索”探测到了6万多个能量大于200GeV的高能伽马光子，对它们的分析表明这些高能光子来源于主暴之后的余辉辐射。“拉索”第一次探测到高能伽马射线余辉的起始阶段，揭示了余辉存在快速上升和缓慢上升两个阶段。尽管缓慢上升符合余辉模型的预期，但早期快速的上升现象前所未有，这或许由于中心引擎对余辉注入了大量能量所致。同时“拉索”发现主暴阶段没有高能辐射，其高灵敏度测量对主暴阶段高能辐射的强度给出了极强限制，对主暴的物理机制具有重要启示作用。
“拉索”的观测还揭示了伽马暴喷流的结构。高能辐射在爆发之后不到10分钟的某个时刻，亮度突然快速减弱，这解释为辐射区扩展到了喷流的边缘所致。由于这个亮度转折发生时间极早，由此测出的喷流的张角也极小，仅为0.8度。这是迄今知道的最小张角的喷流，意味了它实际上是一个典型喷流最明亮的核心。正是由于观测者碰巧正对喷流最明亮的核心，自然地解释了为什么这个伽马暴是历史上最亮的，也解释了为什么这样的事件极其罕见。
南京大学天文与空间科学学院王祥玉教授为通讯作者，论文通讯作者还包括中科院高能物理所姚志国研究员、中国科学技术大学戴子高教授、中科院高能物理所查敏研究员、中科院高能物理所博士研究生黄勇、南京大学天文与空间科学学院博士研究生郑见合。王祥玉教授策划了数据分析的方案，领导了理论解释和论文撰写工作。博士生郑见合对多波段数据进行了模型拟合。柳若愚研究员和张海明助理研究分别对模型拟合和多波段数据分析发挥了重要作用。
该项研究工作得到了国家自然科学基金、科技部国家重点研发计划等资助。
论文链接（点击文末“阅读原文”可查看全文）：
http://www.science.org/doi/10.1126/science.adg9328
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来源：科技处 天文与空间科学学院
编辑：付雪颖
审校：宗 和
责编：李烨婧