异常伽马射线暴 GRB 221009A 光谱线的观测

作为迄今为止观测到的最亮伽马射线暴，GRB 221009A 为探索光谱线特征提供了宝贵机会。本文中，我们联合 GECAM-C 和 Fermi/GBM 数据对 GRB 221009A 进行了全面的光谱分析，以搜寻发射线和吸收线。我们首次研究了该伽马射线暴全过程的光谱线特征，包括许多仪器出现问题的最亮部分，并在多个时间区间内识别出了显著的发射线。高斯发射线的中心能量从约 37 MeV 演化至 6 MeV，且线宽与中心能量之比保持近乎恒定（约 10%）。特别地，我们发现发射线的中心能量和能流随时间的演化分别呈现为幂律衰减，幂律指数分别为 -1 和 -2。我们认为观测到的发射线极有可能源自蓝移的正负电子对湮灭 511 keV 谱线。我们发现标准高纬度发射模型无法完全解释该观测，因此提出该发射线来自与喷流共同运动的包含正负电子对的致密团块。在此场景下，我们首次得以利用发射线直接测量喷流的体洛伦兹因子（$\Gamma$），并揭示了其在瞬时辐射阶段的时间演化（即 $\Gamma \sim t^{-1}$）。有趣的是，我们发现共动系下的湮灭线流量保持恒定。这些关于光谱线特征的发现为伽马射线暴和相对论性喷流的物理机制提供了重要的新见解。