科技日报记者 张 晔
宇宙深处，一颗恒星行将灭亡，它爆发出的惊人能量以光速进步，逾越50亿光年路程，俄然拜访地球……
本年1月，人类不雅测到有史以来最强的伽马射线暴，其开释的光子能量在0.2—1万亿电子伏特之间，其总辐射能量乃至跨越了太阳在曩昔100亿年中开释的能量总和，可谓“史上最强的光”。
近日，《天然》杂志颁发了3篇论文，具体论述了这些高能光子若何构成。为此，科技日报记者采访了南京年夜学天文与空间科学学院长江学者戴子高传授。
壮大的射线发源还是谜
伽马射线是一种电磁辐射，首要来历于原子核的衰变，一个伽马光子的能量是通俗可见光中光子能量的100万倍。伽马射线暴，简称伽马暴，是宇宙中伽马射线强度在短时候内俄然加强，随后又敏捷削弱的现象。
伽马暴的延续时候不长，凡是只有几毫秒到几千秒，分为延续时候小于2秒的短暴与年夜于2秒的长暴。
伽马暴的威力如斯之强，所以一旦产生，被它近间隔照耀的区域将被“完全清空”，任何生命都逃不外它的进犯。
那末，威力惊人的伽马暴事实是若何发生的呢？使人遗憾的是，伽马暴还是宇宙最年夜谜团之一。固然，它早在1967年就被发现，但几十年来，人们对其素质仍不清晰。
一般以为，长暴是在超年夜质量恒星耗尽核燃料时产生的。当恒星的焦点坍缩为黑洞或中子星后，像喷泉一样的物资喷流以接近光速的速度向外冲出，这个进程就会发生伽马暴，同时可能发生超新星爆发。而短暴，研究职员以为，是由两个中子星碰撞发生的。当两个中子星碰撞时，也会发生黑洞或中子星，像长暴一样，也有喷流以接近光速的速度向外冲出，进而构成伽马暴，同时发生引力波事务，如GW170817。
精准不雅测揭秘高能辐射成因
从发现伽马暴的那天起，人类就火急地想弄大白它的发源和辐射机制。不外，它产生得太俄然，以致于科学家还没来得及将不雅测装备瞄准它时，就已竣事了。
但此次与曩昔纷歧样，得益于全球协作，有多个不雅测装备记实到这一惊人的伽马暴。科学家将这个来自宇宙深处的爆炸定名为GRB 190114C，当它发生的伽马暴抵达地球时，被两颗卫星探测到。不到22秒，爆炸的坐标信息就已发送到全球天文学家手中。
戴子高说，伽马暴的高能辐射机制一向是该范畴的疑问题目。科学界以为，如许的辐射可能有三种成因，一是发生于高能电子的同步辐射，二是逆康普顿散射，三是强子进程（即高能质子与光子或高能质子与质子的彼此感化）。
之前探测到的伽马暴的光子能量相对照较低，是电子同步辐射驱动的成果，这类环境比力常见。可是此次探测到的伽马射线光子能量极为惊人，明显不是来自同步辐射。
科学家将它与2018年7月的GRB 180720B伽马暴进行对照研究，有了进一步发现，以为这类辐射机制来自逆康普顿散射。
“高能电子与低能光子产生碰撞，成果是高能电子把其能量转移给低能光子，取得了高能光子，这个进程为逆康普顿散射。”戴子高进一步诠释说，这一次不雅测到的高能光子流量，较着高于同步辐射从低能段向高能段的延长，所以它只能发生于相对论冲击波的逆康普顿散射。
伽马暴之所以广受存眷，是由于它构成于宇宙初期阶段，科学家们可以操纵它来研究初期宇宙的性质。
有科学家以为，此次伽马暴所发出的辐射能量是人类不雅测史上最强的，这同样成为了天文学史上的一个里程碑。
“此次不雅测证实了伽马射线暴在MeV（兆电子伏特）能段的辐射机制为同步辐射，而在高能段的机制为逆康普顿散射。”戴子高说道。
别的，我国的“慧眼”硬X射线调制千里镜（HXMT）已于2017年发射运行，而空间变源监督器（SVOM）、爱因斯坦探针（EP）、X射线时变和偏振探测器（eXTP）和引力波暴高能电磁对应体全天监测器（GECAM）等项目正处在分歧的研究阶段，它们的成功实行将使我国在伽马暴探测上到达国际进步前辈程度。将来，这些装备将为伽马暴研究进献出中国粹者的气力。
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