科技日报记者 吴叶凡
20日，记者从中国科学院高能物理研究所获悉，由南京大学、中国科学院高能物理研究所和香港大学组成的合作团队，利用“怀柔一号”极目卫星对一例特殊伽马暴的高精度观测数据，发现了磁陀星驱动伽马暴的直接证据。该研究成果于9月19日发表于《自然·天文学》。
据介绍，伽马暴是宇宙中最明亮、最剧烈的爆发现象之一，其在数秒内释放的能量可超过太阳一生所释放的总能量。然而，驱动产生伽马暴的天体是一个长期未解之谜。人们猜测伽马暴的驱动天体可能是黑洞或磁陀星等极端致密天体。但由于伽马暴距离遥远、持续时间短暂、信号成分复杂，此前没有找到直接的观测证据。
本次研究突破来自人类观测史上第二亮的伽马暴GRB 230307A。该伽马暴极为明亮，导致国际上一些观测设备发生仪器效应而无法进行精确测量。基于针对亮暴的创新设计，“怀柔一号”极目卫星克服了极端亮度的挑战，成功对该伽马暴进行了精确观测。
“怀柔一号”极目卫星由中国科学院高能物理研究所于2016年提出项目建议并启动预研，由极目A和极目B两颗卫星和极目C空间望远镜组成。在本项工作中，研究团队利用“怀柔一号”极目B卫星观测的高时间分辨率数据进行了深入分析，在爆发后约24秒处，发现一段中心频率为909赫兹、频率高度稳定且仅持续160毫秒的准周期振荡信号。
这一信号表明，驱动该伽马暴的是一颗新诞生的、自转周期为1.1毫秒的磁陀星。这是人类首次在伽马暴中观测到周期稳定的毫秒级脉动信号，为揭示致密天体并合产物的性质提供了关键证据。
研究团队还利用极目C空间望远镜和国际上的费米卫星的观测数据进行了交叉验证，佐证了该信号的真实性。
记者了解到，未来研究团队将继续利用我国极目、慧眼、天关和SVOM等卫星的观测数据，在更多伽马暴中寻找准周期振荡信号，并结合理论和数值模拟研究，全面理解磁陀星驱动伽马暴的物理机制。
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