中国科学家揭秘宇宙最强爆炸：首次发现磁陀星是伽马射线暴"发动机"

中国科学家揭秘宇宙最强爆炸：首次发现磁陀星是伽马射线暴"发动机"

引用

中国科学院

等

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来源

1.

https://www.cas.cn/cm/202501/t20250124_5045983.shtml

2.

https://www.stdaily.com/web/gdxw/2024-12/22/content_277222.html

3.

https://www.stdaily.com/web/gdxw/2025-01/23/content_290190.html

4.

https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2025/1/537986.shtm

5.

http://finance.people.com.cn/n1/2024/1221/c1004-40386928.html

6.

https://www.cas.cn/cm/202412/t20241223_5043218.shtml

7.

https://nadc.china-vo.org/article/20250109113531?locale=zh_CN

2024年3月15日，一颗名为"天关"的卫星在软X射线波段捕捉到了一个微弱的脉冲信号。这个看似平常的信号，却让中国科学院国家天文台的研究人员兴奋不已——它来自125亿光年外的宇宙深处，是人类首次探测到的来自宇宙早期的伽马射线暴。

这一发现不仅丰富了人类对宇宙早期伽马射线暴的认识，更为探索宇宙的起源与演化提供了全新视角。相关研究成果已于2025年1月23日在线发表于《自然·天文》杂志。

伽马射线暴（Gamma Ray Burst，简称GRB）是宇宙中极为强烈的高能辐射现象，通常由超新星爆炸或黑洞形成等极端天体物理事件引发。其主要特点包括：

• 极高能量：短时间内释放的能量相当于太阳万亿年的总输出，单个光子能量可达典型太阳光的几十万倍。
• 持续时间短：从千分之一秒到数小时不等，但大部分在几分钟内结束。
• 随机性与方向性：每天几乎随机发生一次，如果地球恰好处于其辐射路径上，可能对生命造成毁灭性打击。

天关卫星捕捉到的这例爆发事件被命名为EP240315a，它持续了超过17分钟，且亮度快速波动。更令人惊讶的是，其X射线出现时间比伽马射线早了超过6分钟，这与一般情况下X射线比伽马射线提前几十秒的情况大不相同。

随后，科研人员对天关卫星捕捉到的EP240315a的瞬间辐射光谱进行了详细分析。结果显示，EP240315a的光谱会发生变化，在辐射强度较高的时期，光谱会变得更"硬"，即高能量的X射线成分会相对增多。这个发现对于理解伽马射线暴是如何释放能量的非常关键。

在另一个重要发现中，"天关"卫星探路者"莱娅"和"怀柔一号"极目卫星联合观测到了伽马射线暴GRB 230307A，通过数据分析，研究团队首次在瞬时辐射阶段发现了磁陀星作为中心引擎的直接证据。

磁陀星是一种高速自转且具有极强磁场的中子星，其磁场强度是地球磁场的数万亿倍。研究发现，GRB 230307A在伽马射线和X射线波段表现出截然不同的特征：X射线辐射的持续时间要显著长于伽马射线，特别是在伽马射线辐射消失后，X射线波段显现出由磁陀星驱动的辐射成分。

这一发现不仅证实了磁陀星可作为伽马射线暴的中心引擎，更为研究致密天体的物态性质提供了重要的依据。

这些突破性的研究成果，不仅展示了中国在空间天文观测领域的技术实力，更为人类理解宇宙的起源与演化提供了新的线索。通过持续的观测和研究，我们有望进一步揭开宇宙中最神秘的爆发现象——伽马射线暴的神秘面纱。

正如天关卫星首席科学家袁为民研究员所说："这些发现对于理解伽马射线暴是如何释放能量的非常关键，有助于天文学家更好地揭开这些宇宙爆发事件的神秘面纱。"