新華社北京9月20日電（記者劉禎、陳席元）我國(guó)科研團(tuán)隊(duì)利用“懷柔一號(hào)”衛(wèi)星對(duì)一例特殊伽馬暴的觀測(cè)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)該伽馬暴的可能是一顆自轉(zhuǎn)周期僅1.1毫秒的新生磁陀星。這是人類(lèi)首次在伽馬暴中觀測(cè)到周期穩(wěn)定的毫秒級(jí)脈動(dòng)信號(hào)，為揭示致密天體并合后產(chǎn)物的性質(zhì)提供了關(guān)鍵證據(jù)。

該研究由南京大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所和香港大學(xué)合作完成，于9月19日在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然-天文學(xué)》上發(fā)表了相關(guān)論文。

中國(guó)科學(xué)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(fā)現(xiàn)象之一。長(zhǎng)期以來(lái)，學(xué)界認(rèn)為部分伽馬暴由兩顆中子星等致密天體并合產(chǎn)生，兩星并合后的產(chǎn)物則可能是黑洞或磁陀星等更極端的致密天體。然而，由于伽馬暴距離遙遠(yuǎn)、持續(xù)時(shí)間短暫、信號(hào)成分復(fù)雜，此前科研人員缺乏分析并合產(chǎn)物性質(zhì)的直接觀測(cè)證據(jù)。

突破來(lái)自人類(lèi)觀測(cè)史上第二亮的伽馬暴GRB 230307A。2023年3月7日，我國(guó)“懷柔一號(hào)”衛(wèi)星首先發(fā)現(xiàn)該伽馬暴并向國(guó)際天文界通報(bào)，其高能伽馬射線輻射持續(xù)近1分鐘，遠(yuǎn)超典型的“短暴”，后者通常不足2秒。

盡管主流觀點(diǎn)認(rèn)為，“短暴”通常由并合后形成的黑洞驅(qū)動(dòng)，但難以解釋GRB 230307A如此長(zhǎng)時(shí)間的能量輸出。

此次研究團(tuán)隊(duì)利用“懷柔一號(hào)”衛(wèi)星的高時(shí)間分辨率優(yōu)勢(shì)，對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了深入分析。在爆發(fā)發(fā)生約24秒后，團(tuán)隊(duì)識(shí)別出一個(gè)中心頻率約909赫茲、持續(xù)約160毫秒的信號(hào)，該信號(hào)的脈動(dòng)周期約1.1毫秒，與團(tuán)隊(duì)預(yù)期的毫秒級(jí)磁陀星自轉(zhuǎn)周期高度吻合。

“這一成果不僅推動(dòng)了我們對(duì)伽馬暴中心引擎的深入理解，也為揭示極端物理?xiàng)l件下致密天體的演化提供了關(guān)鍵線索?！闭撐耐ㄓ嵶髡?、南京大學(xué)天文與空間科學(xué)學(xué)院教授張彬彬表示。

據(jù)了解，“懷柔一號(hào)”是我國(guó)2020年12月發(fā)射的引力波暴高能電磁對(duì)應(yīng)體全天監(jiān)測(cè)器衛(wèi)星，目前已在伽馬暴、磁陀星爆發(fā)、引力波和快速射電暴的高能對(duì)應(yīng)體、地球伽馬閃等方面取得了一系列原創(chuàng)成果。