中國科學(xué)院云南天文臺毛基榮研究員和王建成研究員使用顫抖輻射（jitter radiation）機(jī)制對伽瑪射線暴在TeV能段的甚高能輻射進(jìn)行了詳細(xì)研究，證明顫抖輻射是產(chǎn)生伽瑪射線暴TeV光子的重要物理機(jī)制。這一研究成果于近期發(fā)表在《英國皇家天文學(xué)會月刊》（Monthly Notices of the Royal Astronomical Society）上。
TeV能段的高能光子和高能宇宙線進(jìn)入地球大氣層后，在高層大氣中傳播時(shí)產(chǎn)生簇射級聯(lián)過程從而發(fā)出藍(lán)光輻射，這一輻射被稱為契倫科夫輻射。探測契倫科夫輻射的地面望遠(yuǎn)鏡稱為契倫科夫望遠(yuǎn)鏡。伽瑪射線暴是宇宙中最明亮的爆發(fā)天體，是重要的甚高能輻射源和宇宙線源。當(dāng)前，僅有極少數(shù)伽瑪射線暴的甚高能輻射被探測到。包括伽瑪射線暴在內(nèi)的高能天體在TeV能段產(chǎn)生的甚高能輻射是當(dāng)前高能天體物理研究的熱點(diǎn)和前沿問題。
毛基榮等人采用顫抖輻射對伽瑪射線暴的甚高能輻射進(jìn)行了詳細(xì)研究。顫抖輻射是相對論電子在小尺度無序磁場產(chǎn)生的輻射。小尺度無序磁場由湍流產(chǎn)生。湍流可以充分發(fā)展至動理學(xué)尺度，形成在小尺度上的等離子體動理學(xué)湍流（kinetic turbulence）。相對論電子在等離子體動力學(xué)湍流的小尺度上被加速，進(jìn)而在無序磁場中產(chǎn)生輻射。這一輻射過程合理地解釋了當(dāng)前伽瑪射線暴在TeV能段的甚高能觀測結(jié)果。這是毛基榮等人關(guān)于顫抖輻射機(jī)制系列研究的最新進(jìn)展。
上述理論結(jié)果不僅可以解釋伽瑪射線暴的甚高能輻射，還可用于其它高能天體的甚高能輻射理論研究，并有助于探索小尺度下粒子加速的相關(guān)物理過程，對甚高能天文學(xué)和高能宇宙線研究有重要意義。該理論研究成果對當(dāng)前正在運(yùn)行的大型契倫科夫望遠(yuǎn)鏡觀測數(shù)據(jù)的科學(xué)分析具有重要作用，對我國今后研制大氣契倫科夫望遠(yuǎn)鏡和相關(guān)儀器設(shè)備也具有重要的促進(jìn)意義。
該項(xiàng)研究得到了國家自然科學(xué)基金和云南省高層次人才計(jì)劃的支持。
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示意圖：伽瑪射線暴相對論電子的洛倫茲因子和磁場的關(guān)系
