宇宙中最劇烈的爆發(fā)現(xiàn)象之一——伽馬射線暴，能在幾秒內(nèi)釋放出太陽畢生的能量總和，是探索宇宙起源奧秘的鑰匙。近日，清華大學(xué)“天格計(jì)劃”學(xué)生團(tuán)隊(duì)利用自制衛(wèi)星載荷捕捉到一個(gè)伽馬射線暴，并以自主觀測的數(shù)據(jù)為主導(dǎo)對其完成了科學(xué)分析。相關(guān)成果已在線發(fā)表，為探索了解宇宙中伽馬暴的多樣性提供了全新視角。
“觀測伽馬暴就像在捕捉煙花，它不僅持續(xù)時(shí)間短，還具有很大的隨機(jī)性。不知道它什么時(shí)候發(fā)生，也不能預(yù)測它從哪兒來。”帶領(lǐng)“天格”團(tuán)隊(duì)完成衛(wèi)星載荷研制工作的清華工程物理系博士生潘曉凡介紹，“天格計(jì)劃”由清華發(fā)起，是一個(gè)以本科生團(tuán)隊(duì)為主體的空間科學(xué)項(xiàng)目，以尋找與引力波、快速射電暴成協(xié)的伽馬暴為主要科學(xué)目標(biāo)。
本次捕捉到的伽馬暴，持續(xù)時(shí)間僅有3秒，卻是迄今為止國內(nèi)外近萬個(gè)觀測事例中第三明亮的伽馬暴。如此明亮，導(dǎo)致許多大型天文望遠(yuǎn)鏡的觀測數(shù)據(jù)因超過測量范圍而飽和，無法進(jìn)一步開展科學(xué)分析。“簡單來說，探測器飽和類似于照相機(jī)的‘過曝’。雖然這次伽馬暴亮度很高，但恰恰因?yàn)樘旄窬o湊型探測器的設(shè)計(jì)與伽馬暴明亮的物理特征契合，才能得到完整的、不飽和的數(shù)據(jù)。”潘曉凡說，“天格”團(tuán)隊(duì)自制的衛(wèi)星載荷，是唯一觀測到該爆發(fā)完整未飽和觀測數(shù)據(jù)的伽馬暴探測器。
拿到可靠的數(shù)據(jù)后，團(tuán)隊(duì)為了更快地確認(rèn)伽馬暴的物理特性，借助先進(jìn)的“時(shí)間依賴”同步輻射模型，對伽馬暴觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合。觀測結(jié)果顯示，該伽馬暴與一顆超新星的坍縮密切相關(guān)，這對傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為的“短伽馬暴僅起源于致密天體的并合”提出了挑戰(zhàn)。進(jìn)一步科學(xué)分析證明，本次伽馬暴具備大質(zhì)量恒星坍縮型伽馬暴的特征。該結(jié)果為更深入了解這一宇宙中最劇烈天文現(xiàn)象背后的物理過程提供了重要依據(jù)。
相關(guān)成果日前在線發(fā)表在《天體物理學(xué)報(bào)》上。清華“天格計(jì)劃”學(xué)生團(tuán)隊(duì)自2016年成立以來，已累計(jì)成功發(fā)射12顆衛(wèi)星載荷，本次伽馬暴是首次以“天格計(jì)劃”數(shù)據(jù)為主導(dǎo)完成科學(xué)分析的事例。團(tuán)隊(duì)透露，“天格計(jì)劃”將進(jìn)一步完善多星在軌的組網(wǎng)觀測能力，實(shí)現(xiàn)不同方向、全天全時(shí)的星座覆蓋。
編輯：李華山
