“懷柔一號”衞星再立功：首次發現伽馬暴裏藏着週期信號

新華社北京9月20日電（記者劉禎、陳席元）我國科研團隊利用“懷柔一號”衞星對一例特殊伽馬暴的觀測數據，發現驅動該伽馬暴的可能是一顆自轉週期僅1.1毫秒的新生磁陀星。這是人類首次在伽馬暴中觀測到週期穩定的毫秒級脈動信號，為揭示緻密天體併合後產物的性質提供了關鍵證據。

該研究由南京大學、中國科學院高能物理研究所和香港大學合作完成，於9月19日在國際學術期刊《自然-天文學》上發表了相關論文。

中國科學院高能物理研究所研究員熊少林介紹，伽馬暴是宇宙中最劇烈的爆發現象之一。長期以來，學界認為部分伽馬暴由兩顆中子星等緻密天體併合產生，兩星併合後的產物則可能是黑洞或磁陀星等更極端的緻密天體。然而，由於伽馬暴距離遙遠、持續時間短暫、信號成分複雜，此前科研人員缺乏分析併合產物性質的直接觀測證據。

突破來自人類觀測史上第二亮的伽馬暴GRB 230307A。2023年3月7日，我國“懷柔一號”衞星首先發現該伽馬暴並向國際天文界通報，其高能伽馬射線輻射持續近1分鐘，遠超典型的“短暴”，後者通常不足2秒。

儘管主流觀點認為，“短暴”通常由併合後形成的黑洞驅動，但難以解釋GRB 230307A如此長時間的能量輸出。

此次研究團隊利用“懷柔一號”衞星的高時間分辨率優勢，對觀測數據進行了深入分析。在爆發發生約24秒後，團隊識別出一箇中心頻率約909赫茲、持續約160毫秒的信號，該信號的脈動週期約1.1毫秒，與團隊預期的毫秒級磁陀星自轉週期高度吻合。

“這一成果不僅推動了我們對伽馬暴中心引擎的深入理解，也為揭示極端物理條件下緻密天體的演化提供了關鍵線索。”論文通訊作者、南京大學天文與空間科學學院教授張彬彬表示。

據瞭解，“懷柔一號”是我國2020年12月發射的引力波暴高能電磁對應體全天監測器衞星，目前已在伽馬暴、磁陀星爆發、引力波和快速射電暴的高能對應體、地球伽馬閃等方面取得了一系列原創成果。