宇宙中最劇烈的爆發(fā)現象之一——伽馬射線暴，能在幾秒內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“天格計劃”學生團隊利用自制衛(wèi)星載荷捕捉到一個伽馬射線暴，并以自主觀測的數據為主導對其完成了科學分析。相關成果已在線發(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)時間短，還具有很大的隨機性。不知道它什么時候發(fā)生，也不能預測它從哪兒來。”帶領“天格”團隊完成衛(wèi)星載荷研制工作的清華工程物理系博士生潘曉凡介紹，“天格計劃”由清華發(fā)起，是一個以本科生團隊為主體的空間科學項目，以尋找與引力波、快速射電暴成協(xié)的伽馬暴為主要科學目標。
本次捕捉到的伽馬暴，持續(xù)時間僅有3秒，卻是迄今為止國內外近萬個觀測事例中第三明亮的伽馬暴。如此明亮，導致許多大型天文望遠鏡的觀測數據因超過測量范圍而飽和，無法進一步開展科學分析。“簡單來說，探測器飽和類似于照相機的‘過曝’。雖然這次伽馬暴亮度很高，但恰恰因為天格緊湊型探測器的設計與伽馬暴明亮的物理特征契合，才能得到完整的、不飽和的數據。”潘曉凡說，“天格”團隊自制的衛(wèi)星載荷，是唯一觀測到該爆發(fā)完整未飽和觀測數據的伽馬暴探測器。
拿到可靠的數據后，團隊為了更快地確認伽馬暴的物理特性，借助先進的“時間依賴”同步輻射模型，對伽馬暴觀測數據進行擬合。觀測結果顯示，該伽馬暴與一顆超新星的坍縮密切相關，這對傳統(tǒng)觀點認為的“短伽馬暴僅起源于致密天體的并合”提出了挑戰(zhàn)。進一步科學分析證明，本次伽馬暴具備大質量恒星坍縮型伽馬暴的特征。該結果為更深入了解這一宇宙中最劇烈天文現象背后的物理過程提供了重要依據。
相關成果日前在線發(fā)表在《天體物理學報》上。清華“天格計劃”學生團隊自2016年成立以來，已累計成功發(fā)射12顆衛(wèi)星載荷，本次伽馬暴是首次以“天格計劃”數據為主導完成科學分析的事例。團隊透露，“天格計劃”將進一步完善多星在軌的組網觀測能力，實現不同方向、全天全時的星座覆蓋。
編輯：李華山
