“史上最亮”伽马射线暴甚高能辐射特征被揭示

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记者9日从云南天文台了解到，该台研究人员在“史上最亮”伽马射线暴的甚高能辐射机制的理论研究中取得进展，创新性地解释了其辐射特征，对进一步深入理解高能天体的甚高能辐射具有重要意义。相关成果发表在国际天文期刊《天体物理学杂志》上。

伽马射线暴是宇宙大爆炸之后最剧烈的爆炸现象，其中一类产生于很大质量恒星的核心坍缩爆炸，持续时间一般长于2秒，“史上最亮”伽马射线暴就属于此类。对伽马射线暴的研究，包括中心引擎、磁化动力学和辐射机制等方向，是当前高能天体物理研究的前沿和热点。

近日，国内外高能卫星和地面望远镜探测到被称为“史上最亮”的伽马射线暴GRB 221009A，观测数据表明，该伽马射线暴产生于距离地球24亿光年的宇宙深处，其亮度是此前伽马射线暴亮度纪录的50倍，并产生了甚高能剧烈辐射。我国大科学装置高海拔宇宙线观测站观测到其在18TeV能段的辐射。

为从理论上解释这一观测结果，云南天文台毛基荣和王建成研究员独辟蹊径，采用相对论电子在小尺度无序磁场辐射的理论模型展开研究，通过等离子体朗道阻尼效应约束辐射的最高能区，并创造性地将这一辐射机制作为相干辐射进行甚高能辐射计算，得到辐射流量，从理论上解释了这一“史上最亮”伽马射线暴的甚高能辐射特征。此外，这一研究结果还揭示了伽马射线暴是可能的高能宇宙线加速器。

云南天文台是高海拔宇宙线观测站合作组成员单位。此项研究，是紧密围绕我国大科学装置重要观测结果开展的创新性理论探索，所揭示的辐射机制，有望广泛应用于高能天体物理研究领域。