“拉索”揭秘最亮伽马射线暴：挑战相对论，改写宇宙认知

“拉索”揭秘最亮伽马射线暴：挑战相对论，改写宇宙认知

引用

中国科技网

等

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来源

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https://www.stdaily.com/cehua/May12thf/fmxw.shtml

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https://news.cctv.com/2024/07/25/ARTIAFZms54uJI6PKFUgVhl6240725.shtml

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http://www.eeook.com/viewnews-122022.html

2024年7月，中国科学院高能物理研究所发布了一项重大发现：通过分析极目空间望远镜和费米卫星的联合观测数据，科研团队在伽马射线暴GRB 221009A中发现了能量高达37兆电子伏特的伽马射线谱线。这一发现不仅刷新了人类对宇宙射线能量的认知，更为破解伽马暴及相对论性喷流产生之谜提供了全新线索。

伽马射线暴（Gamma-Ray Bursts，简称GRBs）是宇宙中最剧烈的恒星级爆发现象之一，其爆发能量可以达到太阳终生释放能量的数百万到数十亿倍。2022年10月9日，全球众多天文望远镜观测到一例迄今最亮的伽马暴，编号为GRB 221009A。这是一次千年一遇的历史性天文事件，其极端性质使其成为名副其实的“宇宙灯塔”。

位于四川稻城的高海拔宇宙线观测站（LHAASO）是目前世界上海拔最高、规模最大、灵敏度最强的伽马射线探测装置。它通过水切伦科夫探测器阵列、广角切伦科夫望远镜阵列等设备，能够全方位接收粒子阵雨信息，并开展多变量精确测量。

在GRB 221009A爆发期间，LHAASO探测到了约65,000个能量范围在几百GeV到十几TeV的高能光子，首次精确测量了伽马暴甚高能余辉辐射的全过程，打破了伽马暴的光子最高能量纪录。

LHAASO国际合作组利用GRB 221009A的高能辐射对洛伦兹不变性破缺进行了严格检验。洛伦兹不变性是爱因斯坦狭义相对论的基本假定，其意义在于惯性系在洛伦兹变换下物理规律的不变性。这是现代粒子物理标准模型的基本对称性。

研究团队发现不同能量光子之间不存在到达时间延迟现象，从而给出了洛伦兹不变性破缺的严格限制。对于一阶洛伦兹不变性破缺情形，LHAASO得到了与之前最好结果相当的量子引力能标限制；对于二阶洛伦兹不变性破缺情形，LHAASO则将量子引力能标的下限提高了5~7倍。这是当前国际上基于真空色散实验方法对洛伦兹不变性的最严格检验，在更高的精度上验证了爱因斯坦相对论的时空对称性。

这一系列发现不仅挑战了传统的伽马暴余辉辐射模型，更为检验爱因斯坦相对论适用范围及探索暗物质候选粒子提供了关键信息。LHAASO的观测结果表明，宇宙背景光在红外波段的强度低于预期，这可能意味着我们对宇宙中物质分布的理解需要重新评估。

未来，随着LHAASO的持续观测和数据分析，我们有望揭示更多关于宇宙射线起源、暗物质性质以及宇宙早期状态的奥秘。这些发现将为人类认识宇宙提供新的视角，开启宇宙探索的新纪元。