中青报·中青网见习记者杨洁
那是一个顿时照耀宇宙的时刻。
一场极端的天体爆发，形成了极为窄小、极端明亮、接近光速运动的喷流，各向同性能量相当于在1分钟内释放8个太阳质量的全部能量。当喷流刚好对准月球时，相距24亿光年的人类才有机会侦测到这种幅射，见到了千年一遇、迄今最亮的“宇宙烟火”。
“全球好多天文科学家为此沸腾了。”中国科大学高能化学研究所粒子天体化学中心院长、“慧眼”卫星首席科学家张双南说。
这刹那间被“慧眼”卫星和“极目”空间望远镜捕获。它们成功地在硬X射线和软伽玛能段，对该伽玛暴的瞬时幅射和初期余辉进行了国际最高精度的检测，发觉其具有迄今观测到的最大照度，将伽玛射线暴（以下简称伽玛暴）的色温纪录提高了50倍。
3月29日下午2点，中国科大学高能化学研究所与全球40余家科研机构联合发布对迄今最亮伽玛暴（编号GRB）的研究成果。这一发觉为千年一遇的天体爆发的研究作出了奇特贡献。
“慧眼”卫星和“极目”空间望远镜观测迄今最亮伽玛暴示意图。中科院高能化学所供图
让全球科学家沸腾的“光”
“我们不期望在有生之年才能再见到一次。”张双南感慨。
伽玛暴是宇宙大爆燃以后最剧烈的爆燃现象，包括两种类型，一类形成于很大质量星体的核心坍缩爆燃，持续时间一般长于2秒，这次发觉的伽玛暴即属于这种。另一类形成于两颗极端致密天体（中子星、黑洞等）的合并爆燃，持续时间一般短于2秒，并同时发出引力波。
这两类天体爆燃均能形成一颗黑洞或中子星等极端致密天体，其通过极强引力吞噬周围物质并以接近光速从两极喷射物质，产生一对相反方向的喷流。喷流内部的激波或磁重联等过程加速带电粒子形成伽玛射线幅射，称之为瞬时幅射；喷流和周围的星际介质互相作用也能形成幅射，称之为余辉。
“只有喷流刚好对准月球时，人类才有机会侦测到这种幅射。”张双南解释，距离月球较近的大质量星体核心坍缩爆燃，且能形成巨大能量、狭窄喷流的现象十分稀少，“今后千年的时间里，科学家们都不太可能观测到这个现象，这也意味着后续数十代的科学家都只能依赖这次观测数据展开研究。”
1967年，自人类发觉首个伽玛暴以来，已侦测到近万例伽玛暴。2022年10月9日，包括中国科大学高能化学研究所牵头建造的空间和地面观测设备在内的全球诸多天文设施粒子天体物理，均观测到这个迄今最亮的伽玛暴，其形成于距离月球24亿光年的宇宙深处。
“上一次，高色温伽玛暴发生的时侯，其实是在一万年前，我们还是山顶洞人，其实是在千年之前，那时我们的科学技术还没有发展上去。现今人类技术步入了观测时代，中国就有两个望远镜可以精准侦测。”美国科罗拉多学院拉斯维加斯学校院长张冰提及，在所有天体活动中，越是极端的现象，出现的数量就越少。假如错过了此次机会，人类可能还要再等到上千年或则上万年。
“伽马暴的出现是随机的，当它出现的时侯会照耀整个宇宙。”张冰提及，该伽玛暴具有极端的照度和相对较近的距离，可以称之为千年一遇的历史性风波。
中国科大学高能化学研究所粒子天体化学中心副所长、研究员，“极目”空间望远镜首席科学家熊少林进一步解释：“这次有三个地方很特殊，它离我们很近，辐射出来的单位立体角能量十分高，张角也很小，这三个诱因结合上去，大约是千年间能够见到这样伽玛暴。”
迄今最亮伽玛暴GRB想像图。中科院高能化学所供图
没有被“亮瞎眼”的“双目”
这场“宇宙烟火”有多亮？
基于“极目”空间望远镜的精确观测数据，研究团队发觉该伽玛暴具有迄今侦测到的最高色温，并将伽玛暴色温纪录提高了50倍。
从能量角度去理解，因为伽玛暴距离月球非常遥远，对它发出的所有伽玛射线来说，人类可以侦测到的只是沧海一粟粒子天体物理，一般难以知晓伽玛暴向人类视线之外的方向幅射了多少能量。
研究团队做了一个假定，假如伽玛暴向各个方向幅射了几乎相同数目的伽玛射线，这么按照侦测到的伽玛射线和伽玛暴的距离，可估算该伽玛暴向各个方向发出的所有伽玛射线的总能量，即各向同性能量。
“这个伽玛暴的各向同性能量打破了纪录，超过10的55次方尔格，相当于在1分钟内释放8个太阳质量的全部能量。”熊少林说。
我国专门为侦测伽玛暴和引力波电磁对应体而建造的“极目”空间望远镜，联合我国首台空间X射线天文望远镜“慧眼”卫星，在硬X射线和软伽玛射线能段精确描画了该伽玛暴从征兆幅射到主暴、耀发以及初期余辉的各个关键阶段的幅射性质。
中科院高能所粒子天体化学中心研究员、“极目”空间望远镜荷载总师李新乔打了一个形象的比喻，假如肉眼去直视太阳，人类很难承受耀眼的亮光。并且假如戴上了太阳镜，才能清楚地观测太阳。
因为该伽玛暴色温极高，国际上绝大多数侦测设备发生了严重的数据饱和遗失等问题，未能获得精确检测结果。
“我们把伽玛暴最难检测的部份，也就是伽玛暴最亮的部份进行了精确检测。这在国际上是独一无二的。”熊少林说。
2022年发射的“极目”空间望远镜是此次重大发觉的“大功臣”。熊少林解释，这颗卫星的轨道会穿过一些噪音比较高的区域，通常的做法是在经过那些区域时关闭侦测器。假如12个侦测器全部开机，这么设备会形成巨大的数据量。国际上大部份侦测器因而发生了数据饱和、丢失等问题。
“我们没那么做，让它保留一个侦测器开机。”熊少林介绍，这次观测，“极目”空间望远镜处在一种特殊的工作模式中，借助保留的侦测器获得了精准侦测的重要产出。让他感觉辛运的是，假如没有这种设计，这么人类就没有一个设备才能完成这次精准检测，将会与千年一遇的伽玛暴擦肩而过。
庆幸，没有被“亮瞎”的“双目”展开了精美的工作。“极目”空间望远镜刚好处于才能记录极高伽玛射线流强的特殊观测模式，防止了因极端色温而容易形成的数据饱和遗失、信号堆积、死时间过大等各类仪器效应，成功对该伽玛暴极端明亮的主暴进行了完整而精确的侦测。而“慧眼”卫星配备的高能X射线望远镜，凭着其在兆电子伏能区最大的有效面积，成功侦测到该伽玛暴，并获得了其征兆幅射和初期余辉的高质量数据。
熊少林说，这次还采取了天地联合观测，配合天上运行的两颗卫星，地面有高海拔宇宙线观测站展开了详尽观测，具体数据后续将重磅公布。
法国一位科学家菲利波·弗龙泰拉说：“在对此次风波的诸多观测里，破纪录的伽玛暴的结果，是特别具有挑战性和奇特性的。那些极高质量的数据始于‘慧眼’卫星和‘极目’空间望远镜的巧妙设计。并且只有在一个特别有经验的团队，就能完满完成这种优秀的设计。”
人类正揭露极端宇宙爆发真相的一角
一个色温提高了50倍的伽玛暴能透漏什么宇宙信息？
“亮源会有两种可能性，第一个是离月球十分近，第二个是源本身能力和广度十分大。”张冰解释，好比人类去看一个蜡烛和一座灯塔，常常会认为蜡烛更亮，那是由于蜡烛离人的距离更近。
通过观测发觉，伽玛暴距离月球24亿光年。从“慧眼”和“极目”的联合观测结果可以推断，该伽玛暴的余辉由慢衰减到快衰减的拐折出现得十分早，意味着形成伽玛射线的喷流十分窄小，是人类侦测到的最窄小的伽玛暴喷流之一。
研究团队觉得，极为窄小的喷流可能是该伽玛暴看起来极端明亮的诱因之一。“本次‘慧眼’和‘极目’的观测研究对于深入理解这些极端宇宙爆发现象提供了崭新视角。”张双南说。
精准侦测的数据只是揭露了极端宇宙爆发真相的一角。
“伽马暴为何如此亮？为何还能形成窄小的喷流？如有一部份伽玛暴可以形成引力波。这么哪些样的引力波风波可以形成伽玛暴？”熊少林觉得，对于伽玛暴领域来说，有更多未解之谜。
“这一谜底的揭露须要一代又一代人的梦想接力。”中科院教授，“慧眼”卫星提出者、预研和工程研发阶段首席科学家李惕碚说。
1993年，李惕碚、吴枚等人提出“慧眼”卫星项目建议。自2017年6月15日发射升空以来，“慧眼”卫星已在轨稳定运行超过5年，在黑洞、中子星、快榴弹电暴等领域硕果累累。2022年7月27日，“极目”卫星搭载中国科大学微小卫星创新研究院牵头研发的空间新技术试验卫星发射入轨，“睁眼”看到了一大批伽玛暴、磁星爆发、快榴弹电暴的高能对应体、太阳日冕以及月球伽玛闪等高能爆发现象。
“多年前我们使用的是美国的天文数据。外国人一个电话能够晓得最新的天文数据，而我们要到第二天才能晓得。”李惕碚说。
现在中国有了自己的天文数据。李惕碚说：“说我们中国没有第一手的数据，哪个时代早已过去了。”
他并不满足于此，“现在发觉的还是现象，只有提出理论创新，才有可能促进科研突破。”
下一步，中国科学家们将对最大伽玛线暴进行愈发深入研究，与国际科研机构联合，借助两个望远镜举办更多伽玛线暴的侦测数据，布署新的空间项目计划。