是宇宙中最剧烈的天体爆发现象，在短短几秒钟内释放的能量相当于太阳在百亿年寿命中辐射的总能量。一般认为，两颗中子星并合既能产生伽马射线暴，又能产生引力波，这种爆发现象是“怀柔一号”卫星的核心科学目标。此外，“怀柔一号”卫星还能探测快速射电暴的高能对应体、磁星爆发、X射线双星爆发、太阳耀斑以及地球伽马闪等。
“怀柔一号”卫星发射入轨以来，在科学观测研究方面取得了一系列重要进展。截至2022年11月，在轨触发各类爆发现象1600多个，其中包括伽马射线暴100多个，磁星爆发、太阳爆发和地球伽马闪共计300余个，公开发布观测通告91个，发布观测警报超过600个，并多次引导国内外卫星及地面观测设备开展后随观测和联合观测。2022年10月9日，作为“怀柔一号”卫星的拓展任务，搭载于空间新技术试验卫星的高能爆发探索者载荷（HEBS，即GECAM-C）探测到迄今最亮伽马射线暴，10月14日与“怀柔一号”02星（GECAM-B）联合探测到第二例快速射电暴的高能对应体，上述成果在国内外引起了强烈反响。
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