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中国天文学家新突破:揭示宇宙最强伽马射线源

发布时间:2024-08-01 12:02:18 作者:电子资源网 阅读:1次

7月25日消息,中国科学院高能物理研究所公布了一项突破性发现,由该所引领的科研团队,借助极目空间望远镜与费米卫星的联合数据解析,揭示了伽马暴中存在能量达37兆电子伏的伽马射线特征谱线。

中国天文学家新突破:揭示宇宙最强伽马射线源

这一谱线的能量强度与光度均展现出幂律变化特性,标志着这是目前探测到源自宇宙天体的最高能量且确证度最高的谱线现象。

这些发现为破解伽马暴及相对论性喷流产生之谜提供了全新的重要线索,是伽马暴观测研究的里程碑。相关研究成果以封面论文形式 7 月 25 日在《中国科学:物理学力学天文学》(英文版)期刊正式发表。

据介绍,伽马暴是宇宙大爆炸之后最剧烈的爆炸现象,普遍认为由大质量恒星的核心坍缩或两颗极端致密天体(中子星、黑洞等)并合而产生。自上世纪六十年代首次发现,伽马暴的观测研究一直处于前沿领域,特别是近年来随着引力波的发现,伽马暴已成为多波段多信使时域天文研究的焦点。

近年来我国发射了一系列空间望远镜开展伽马暴观测研究,包括慧眼卫星、“怀柔一号”极目系列卫星、爱因斯坦探针卫星以及中法天文卫星等等。2022 年 10 月 9 日,全球众多天文望远镜观测到一例迄今最亮的伽马暴(编号 GRB 221009A),其中,我国的慧眼卫星和极目空间望远镜对该伽马暴的瞬时辐射进行了精确测量,发现该伽马暴具有打破纪录的观测亮度和各向同性能量,这些极端性质使其成为名副其实的千年一遇的历史性天文事件。

在本项研究中,中国科学院高能物理研究所“怀柔一号”极目卫星团队联合中国科学院云南天文台、河北师范大学、贵州师范大学等单位的科研人员,利用自主研制的极目空间望远镜(GECAM-C)和国际上的费米卫星伽马射线监测器(Fermi / GBM)的观测数据,对迄今最亮伽马暴开展了详细的能谱分析和谱线搜索工作,特别是利用极目空间望远镜的精确测量数据对费米卫星的数据进行校准和检验,并开展了大量的探测器本底研究和仪器效应分析等工作,成功提取出精准可靠的伽马暴能谱。

经过严谨分析,研究团队发现该伽马暴的能谱中存在一条演化规律的发射线谱线,谱线的能量和光度均随时间以幂律演化,为谱线的真实性以及谱线起源于该伽马暴提供了最坚实的证据。此外,研究团队还发现谱线的相对展宽较窄(仅 10% 左右)且基本不随时间变化。

中国天文学家新突破:揭示宇宙最强伽马射线源

令人更意外的是,在伽马暴主暴阶段谱线能量高达 37 兆电子伏,这是迄今探测到的宇宙天体产生的最高能量的谱线。这些发现对于研究伽马暴及相对论性喷流的物理性质和产生机制具有重要而独特价值,是伽马暴和极端宇宙观测研究的重大突破。

研究论文由“怀柔一号”极目卫星首席科学家、中国科学院高能物理研究所的熊少林研究员牵头并担任通讯作者,中国科学院云南天文台的毛基荣研究员和中国科学院高能物理研究所的张双南研究员担任共同通讯作者。中国科学院高能物理研究所的博士研究生张艳秋是论文的第一作者,主要负责能谱和谱线分析工作。该项研究获得了国家重点研发计划项目、中国科学院空间科学战略性先导科技专项、国家自然科学基金等项目支持。

“怀柔一号”极目卫星(英文简称 GECAM)是中国科学院“空间科学”(二期)战略性先导科技专项支持的我国首个机遇型空间科学项目,于 2020 年 12 月 10 日发射运行。参与本次发现的极目空间望远镜(编号 GECAM-C)是极目系列卫星的第三个载荷,于 2022 年 7 月 27 日搭载中国科学院微小卫星创新研究院牵头研制的空间新技术试验卫星发射入轨。

星辰大海:中国在轨卫星突破900颗,稳居全球亚军宝座

7月17日消息,据最新报道显示,中国在航天领域取得显著进展,目前在轨稳定运行的卫星数量已超过900颗,这一数字使中国稳居全球在轨卫星数量的第二位。

星辰大海:中国在轨卫星突破900颗,稳居全球亚军宝座

根据卫星跟踪网站Orbiting Now提供的数据,全球范围内正在运行的卫星总数已达到10257颗,而美国作为领头羊,其在轨卫星数量虽然具体数字说法不一,但普遍估计超过5000颗,显示出其在航天领域的主导地位。

数据显示,目前,全球的地面移动通信系统覆盖的人口已经超过 70%,但是受制于技术和经济因素,它只覆盖了 20% 的陆地面积。而下一代移动通信技术的主要目标,是要满足空、天、地一体全球无缝覆盖,随时随地提供安全、可靠的通信服务,哪怕是在高山峡谷风雨交加的恶劣环境下。

天通卫星由航天科技集团五院研制,覆盖区域主要为中国及周边、中东、非洲等相关地区,以及太平洋、印度洋大部分海域。它设计的用户容量可以达到 50 万以上。

各大厂商都推出了自家支持卫星功能的旗舰手机,中国电信也率先推出了依托天通卫星的手机直连卫星通信服务。

目前,基于卫星通信、遥感、导航定位等空间基础设施,中国航天已经发展形成了较为完善的应用体系。国内多个导航地图供应商已经切换为北斗优先定位,日均使用量超过了 6000 亿次。

随着卫星的应用越来越广泛,卫星市场需求也越来越旺盛,以往,一颗卫星的生产最少需要半年以上时间。我国卫星研制的主要单位 —— 航天科技集团五院就通过创新设计、流水线制造,把原来 6 个月的卫星生产周期,压缩到了 20 天出头。

中国骄傲:“淮河能源启航”号交付,国产化率超85%,LNG江海直达加注船领航世界

近日消息,中国船舶集团旗下沪东中华造船(集团)有限公司设计建造的“气化长江”重点项目——全球首艘同时也是中国首艘江海直达14000立方米LNG加注运输船“淮河能源启航”号,近日在上海圆满完成了提前两个月的命名交付仪式,标志着我国在LNG清洁能源应用及长江流域绿色航运转型上迈出了重要一步。

中国骄傲:“淮河能源启航”号交付,国产化率超85%,LNG江海直达加注船领航世界

“淮河能源启航”号总长 130 米、型宽 23.6 米、型深 15 米,入级中国船级社(CCS)。该船采用双燃料动力全回转推进系统,可实现狭窄内河航道的灵活操纵,并配备“智能平台 + 智能航行 + 智能能效”的增强型智能集成自动化系统。

其独特的浅吃水设计,既满足远洋无限航区设计要求,又能实现长江航道极值低水位情况下的适航性,可全年通过南京长江大桥,实现江海直达一站式 LNG 加注和运输的双功能。

据介绍,沪东中华携手七一一所等相关方取得的一系列自主研制的创新成果,尤其是低温系统主要设备首次全面实现国产化,比如 B 型液货围护系统、LNG 深冷式再液化装置、低负荷天然气压缩机、天然气焚烧装置以及双燃料发电机组、全船配电系统、电力推进系统等一系列国产化装备成功研制并实船应用,使该船的国产化率达到 85% 以上,打破国际技术壁垒,成为国产化率最高的中国制造的 LNG 储运装备。

同时,得益于智能制造水平提升和国产化配套率提高,沪东中华将建造周期控制在 16 个月之内。

中国科学家在南海发现新物种:拟幽灵蛸

近日消息,中国科学院南海海洋研究所等机构的研究人员近期在英文学术期刊《动物分类学报》上发表论文说,他们对2016年在南海发现的一个与幽灵蛸相近的物种进行了研究,通过形态学和基因的比较分析明确其与幽灵蛸存在明显差异,确定其为新物种,并将之定名为“拟幽灵蛸”。

中国科学家在南海发现新物种:拟幽灵蛸

在生物分类上,幽灵蛸是幽灵蛸目幽灵蛸科幽灵蛸属动物,也是此前唯一被广泛认可的幽灵蛸目现存物种。中科院南海海洋研究所研究员邱大俊介绍,1903年德国海洋生物学家卡尔·楚恩最早在深海发现了幽灵蛸,其常生活在水深600至900米之间,这个深度光线几乎无法到达,水体中氧气含量很低。

中国科学家在海南岛东南海区800至1000米水深采集到的标本(资料照片)。该物种与俗称为“吸血鬼乌贼”的幽灵蛸相近,研究人员通过形态学和基因的比较分析,确定其为新物种并将之定名为“拟幽灵蛸”。

2016年9月,中国科学家在海南岛东南海区800至1000米水深采集到一个标本。研究团队将它与幽灵蛸进行形态比对,发现其尾部形态、下角质颚形状、发光器位置等与幽灵蛸均存在明显差异。通过基因分析,发现它与幽灵蛸在进化树上是两个遗传距离较大的分支,证实采集到的标本是一个新物种,成为幽灵蛸目已知的第二个现存物种。

2022年3月8日,美国自然历史博物馆和耶鲁大学的研究人员在英国《自然·通讯》杂志发表研究论文,对一块古老的10条腕章鱼化石进行了分析,认为这种生活在距今3.28亿年前的远古章鱼是章鱼和幽灵蛸已知的最古老祖先。这项化石研究证实了科学家先前的猜想,即幽灵蛸目动物最初有10条腕,后来逐渐演化为目前的8条腕。

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