2023年6月9日，高海拔宇宙线观测站（LHAASO，中文简称“拉索”）对伽马射线暴-GRB 221009A的最新观测研究成果在《科学》（Science）杂志在线发表，标题为“极亮伽马射线暴221009A窄喷流的万亿电子伏特余辉”（A tera-electronvolt afterglow from a narrow jet in an extremely bright gamma-ray burst 221009A”）。这是人类首次完整记录到这一高能爆发现象的全过程，该研究工作由LHAASO国际合作组完成。作为合作组成员和首批建设、安装单位，郑州大学选派刘海东、韩毅昂老师等组成的优秀科研团队参与了LHAASO的一线建设工作。

图1：“拉索”测量得到的伽马射线暴221009A在5个时间段的本征谱与观测谱，能量范围约在2千亿到7万亿电子伏特之间。

图2：GRB221009A的多波段光变曲线和能谱。

伽马射线暴是人类目前已知的宇宙中最强的爆发现象，理论上来源于巨大恒星燃料耗尽时的塌缩爆炸或者两颗邻近的致密星体并合产生的伽马射线。2022年10月9日21时20分发生了一次“千年一遇”的异常明亮的伽马暴，正好位于“拉索”的视场范围内。通过对“拉索”探测到的6万多个能量大于200GeV的高能伽马光子的分析研究，科研人员发现这些高能光子来源于主暴之后的余辉辐射，并记录到了其流量增强和衰减的整个阶段，这在国际上尚属首次，而这或许和中心引擎对余辉注入了大量能量有关。需要指出的是，虽然主暴阶段没有高能辐射，但是其高灵敏度的测量对主暴阶段高能辐射的强度给出了极强限制，对主暴的物理机制具有重要启示作用。

此外，“拉索”的观测还揭示了伽马暴GRB 221009A喷流的结构。由于此次伽马射线暴的亮度转折发生时间极早，因而测出的喷流的张角也极小—仅0.8度。这是迄今人们所知的最小张角的喷流，意味着观测到的是一个典型内亮外暗喷流的最明亮的核心。“正是由于观测者碰巧正对喷流最明亮的核心，自然地解释了为什么这个伽马射线暴是历史上最亮的，也解释了为什么这样的事件极其罕见。” 论文通讯作者之一，中国科学技术大学教授戴子高表示。

“高海拔宇宙线观测站最重要的科学目标”，LHAASO项目首席科学家、LHAASO国际合作组发言人、中国科学院高能物理研究所研究员曹臻说，“就是去解决一个一百年的谜题，那就是我们宇宙的构成中的一部分，一些高能量的粒子是怎么被产生出来的？在哪里被产生出来的？这些问题科研人员们现在都在陆续展开研究。”

该项研究工作得到了国家自然科学基金、科技部国家重点研究发计划等资助。

论文链接：http://www.science.org/doi/10.1126/science.adg9328