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作者|周已皓
审核|朱铮忠 邹乾一 赵经远
编辑|刘蜜
上世纪六十年代，美国为监测苏联秘密核试验发出的伽马脉冲，发射了VELA卫星，这些卫星发现了来自太阳系外的伽马射线，但由于保密，这一发现到1973年才被公开，洛斯阿拉莫斯实验室的科学家将这个发现发表在The Astrophysical Journal杂志上，宣告了伽马射线暴的正式发现。
VELA卫星|图源：nsarchive.gwu.edu
伽马射线暴发生时，短时间内来自天空某一方向的伽马射线强度突然增强，并观测到剧烈的能量爆发，通常还伴有在其他较长波段上的余辉，且可能伴有强引力波、高能中微子和高能宇宙线辐射。1991年，一个叫康普顿的卫星被发射升空，这颗卫星能更敏感地观测伽马射线暴，其观测数据表明，伽马射线暴几乎是各向同性的。
康普顿γ射线天文台|图源：NASA
伽马射线暴的持续时间通常在0.1s~1000s之间，可分为短暴（2s）两类。
2003年HETE-2卫星对GRB030329与SN2003dh成协的观测表明了长暴与大质量恒星死亡有关，科学家们很快提出了长暴的大质量星体塌缩模型，其中最著名的就是“火球模型”。”火球模型“认为与长暴爆发有最密切关系的恒星级爆发现象为核坍缩型超新星，而超新星中Ic 型超新星的前身星 (至少包含一部分沃尔夫-拉叶星) 是所有大质量恒星中产生伽玛暴可能性最高的。除了经典的GRB 030329/SN 2003dh伽玛暴与超新星成协事件，至2014年5月另有10对伽玛暴与超新星成协事件已通过了光谱确认（包含GRB 980425/SN 1998bw、GRB 031203/SN 2003lw、XRF 060218/SN 2006aj、GRB 091127/SN 2009nz、XRF 100316D/SN2010bh、GRB 120422A/SN 2012bz、GRB 130215A/SN 2013ez、GRB 130427A/SN 2013cq、GRB 130702A/SN 2013dx、GRB 130831A/SN 2013fu），这些超新星无一例外都是Ic 型超新星。
GRB030329与SN2003dh成协|图源：ESO
当我们观测到伽马射线暴的时候，因为伽马射线暴是向各个方向发射的，所以我们可以通过接收到的辐射流量以及测得光源的距离，得到发射的各向同性射线暴总能量。如此强大的能量在射线暴早期集中在一个很小的区域，形成了所谓的“火球”。在“火球”中，从中心星体喷出的不同速度的物质之间产生内激波，内激波产生伽马射线暴。这些抛射的物质与外部介质相互作用产生冲击波，从而产生伽马射线暴的余晖。
中子星合并产生伽马射线暴短暴示意图|图源：hubblesite.org
短暴由于产生时间极短，能量更低，因此不会是超新星爆发的产物。目前一般认为短暴为中子星等大质量星体合并的过程所产生。也有天文学家认为对于短暴来说，高红移短暴，高光度的短暴有不同起源。
中国搭载在天宫二号在轨运行的伽马射线偏振探测器POLAR是本领域近年的最主要设备，引领这个领域的国际观测研究。
“天极”伽玛暴偏振探测仪（POLAR）|图源：百度百科
星明天文台也与国家天文台等单位合作对伽马射线暴进行监测，每年都会对数十个伽马射线暴进行后续观测，并即时将观测结果发布到伽马射线暴坐标定位网（GCN）通告上，是我国伽玛暴后续观测的重要力量。
伽马射线暴已经成为当今多信使天文学研究的重要目标源，有助于揭开高能中微子和宇宙线起源问题，而且直接探知伽马暴喷流组分和粒子加速，为理解伽马暴的中心引擎、辐射机制提供重要信息。
星明天文台用于伽马射线暴快速反应观测的NEXT望远镜|图源：星明天文台
参考文献
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[1]干力雄. 伽马射线暴及其宇宙学特征[D].华中科技大学,2014.
[2]郭贝贝. 伽玛暴的高能余辉及其辐射效率[D].广西大学,2016.
[3]戴子高.伽马射线暴[J].科学观察,2020,15(03):29-32.DOI:10.15978/j.cnki.1673-5668.202003003.
[4]俞云伟. 伽马射线暴和超亮超新星[C]//.中国天文学会2016年学术年会摘要集.2016:58.
[5]汪忆.科学家捕捉伽马射线暴详细过程[J].科学大观园,2017(23):37.
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