△此项研究成果以封面文章形式发表于《中国科学：物理学、力学和天文学》（英文版）。图为北极星空间望远镜与费米卫星对迄今为止最亮的伽马射线暴的观测，并共同发现伽马射线谱线随时间的演变。
本次研究中，中国科学院高能物理研究所“怀柔一号”北极星卫星团队联合中国科学院云南天文台、河北师范大学、贵州师范大学等院校科研人员，利用自主研制的北极星空间望远镜（GECAM-C）和国际费米卫星伽马射线监测仪（Fermi/GBM）观测数据，对迄今为止最亮的伽马暴进行了详细的能谱分析和谱线搜索。特别是利用北极星空间望远镜的精确测量数据对费米卫星的数据进行了定标和验证，并进行了大量的探测器本底研究和仪器效应分析，成功提取了准确可靠的伽马暴能谱。
研究组经过严谨分析发现，伽马暴能谱中存在一条具有演化规律的发射线谱，谱线的能量和光度随时间呈幂律演化，为该谱线的真实性及该谱线源自伽马暴提供了最确凿的证据。此外，研究组还发现，谱线的相对展宽范围较窄（仅为10%左右），且基本不随时间变化。更令人吃惊的是，在伽马暴主暴阶段，谱线能量高达37MeV，这是迄今为止探测到的宇宙物体产生的最高能量谱线。这些发现对于研究伽马暴和相对论性喷流的物理性质和产生机制具有重大而独特的价值，是伽马暴和极端宇宙观测和研究的重大突破。
△研究小组发现，伽马射线暴的谱线能量随时间按照幂律演变（引自该研究论文）。
伽马暴是宇宙大爆炸之后最剧烈的爆炸，一般认为是由大质量恒星核心坍缩或两个密度极高的天体（中子星、黑洞等）合并产生的。自上世纪六十年代首次发现以来，伽马暴的观测与研究一直走在前沿。特别是随着近年来引力波的发现，伽马暴成为多波段多信使时域天文研究的重点。近年来，我国发射了一系列空间望远镜开展伽马暴观测研究，包括慧眼卫星、怀柔一号北极星系列卫星、爱因斯坦探测器卫星、中法天文卫星等。2022年10月9日，全球多个天文望远镜观测到迄今为止最亮的伽马暴（代号GRB）。 其中，我国“慧眼”卫星和北极星空间望远镜对此次伽马射线暴的瞬时辐射进行了精确测量，发现此次伽马射线暴具有破纪录的观测亮度和各向同性的能量，这些极端特性使其成为名副其实的千年一遇的历史性天文事件。
“怀柔一号”北极星卫星（简称GECAM）是中国科学院“空间科学”（二期）战略性先导科技专项支持的我国首个机遇型空间科学项目，于2020年12月10日发射并投入运行。参与此次发现的北极星空间望远镜（代号GECAM-C）是北极星系列卫星的第三个有效载荷，于2022年7月27日搭载由中国科学院微小卫星创新研究院牵头的空间新技术实验卫星发射升空。北极星系列卫星发现了大量伽马暴、磁星暴、快速射电暴高能对应体、太阳耀斑、地面伽马射线闪光等高能爆发现象。 北极星系列卫星采用了一系列创新探测技术，并开创性地利用北斗卫星导航系统短报文业务，实现星地准实时通信，革命性地改变了空间望远镜的使用方式，大大提高了科学成果的产出。
