近日，中国科学院云南天文台博士研究生李睿智、毛基荣研究员和其他合作者在国际天体物理学期刊《天体物理杂志》（The Astrophysical Journal）上发表了题为《Time Evolution of Optical Darkness in Gamma-Ray Burst Afterglow: The Case of GRB 240825A》的研究论文。这项工作深入地揭示了伽马射线暴 GRB 240825A 的余辉从“暗”向“亮”转变的时间演化过程，为理解伽马射线暴周围的物理环境提供了新的观测证据。论文链接：点击这里。

长持续时间的伽马射线暴（Long-duration Gamma-ray Bursts，LGRBs）被认为起源于大质量恒星的塌缩，通常发生在致密的恒星形成区域。2024 年 8 月 25 日，Swift 卫星探测到一例具有明亮光学对应体的伽马射线暴事件GRB 240825A。该事件在辐射特性上表现出显著异常，迅速引起了国际高能天体物理研究领域的广泛关注。早期观测结果显示，GRB 240825A 的X射线余辉谱指数为0.79，而光学余辉谱指数为2.48。这个光学余辉谱指数明显软于典型伽马射线暴光学余辉谱指数（约为 1）。根据标准余辉模型，如果观测的光学余辉流量比X射线余辉谱指数预期的低，那么这个伽马射线暴就可以被分类为“光学暗的伽马射线暴”。

云南天文台研究人员利用包括丽江 2.4 米望远镜在内的空间和地面望远镜对 GRB 240825A 的余辉进行了及时观测，并结合多波段余辉数据对其光学暗度（optical darkness）进行了系统分析（图1）。研究采用光学到 X 射线波段的谱指数（βₒₓ）来量化光学暗度。研究表明，该伽马射线暴余辉的光学暗度随时间呈现出先减小后上升的演化趋势：在爆发后约 1000 秒时达到最小值，满足光学暗伽马射线暴的判据；而在爆发后约 11 小时，其光学暗度已不再符合光学暗伽马射线暴的定义标准，表现出明显的“由暗转亮”现象（图2）。

图1：GRB 240825A余辉的多波段光变曲线

图2：GRB 240825A余辉的光学暗度演化

研究人员对 GRB 240825A 余辉光学和 X 射线波段谱能量分布的分析表明，暴周围介质的消光随时间逐渐减小。因此，GRB 240825A 很可能起源于一个致密的环暴介质环境中。该研究为理解光学暗伽马射线暴的成因及其环境演化提供了新的观测线索。

本研究得到了国家重点研发计划政府间国际科技创新合作重点专项、国家自然科学基金以及云南省兴滇英才支持计划的资助。国家天文科学数据中心为天文观测设备和研究计划提供数据与技术服务。

新闻来源：云南天文台官网