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          中國天眼“看到”持續活躍快速射電暴

          2022年06月10日 17:22:51 來源:科技金融時報 作者:陸成寬

            本報記者 陸成寬

            位于貴州的那口“大鍋”,最近又燉出了一鍋“好菜”。

            6月9日,《自然》發表了一項快速射電暴(FRB)方面的研究成果。在中國天眼(FAST)的加持下,中國科學院國家天文臺(以下簡稱國家天文臺)等單位的研究人員發現了全球首例持續活躍的重復快速射電暴FRB 20190520B。

            這一發現引起天文學家的廣泛興趣。FAST首席科學家、國家天文臺研究員李菂表示:“FRB 20190520B有著非常奇特的特性,在國際天文界引起了廣泛關注,開啟了一個新的熱點研究方向!

            它的家在距離我們30億光年的矮星系

            快速射電暴是宇宙中一類神秘的爆發現象,可以在一毫秒內爆發出大約太陽一年才能輻射出的能量。2007年被發現以來,快速射電暴一直是天文學最前沿的研究方向之一。

            時間回到2019年。那時,論文第一作者、國家天文臺牛晨輝博士在處理FAST觀測數據時發現,5月20日的數據存在重復的高色散脈沖!爱敃r很激動,我們很快排除了這是脈沖星和射電干擾,確定了該脈沖來自一個新的快速射電暴!迸3枯x說。依照國際慣例,該快速射電暴被命名為FRB 20190520B。

            在后續觀測中,研究人員發現FRB 20190520B并不像其他快速射電暴閃爍一次便神龍見首不見尾,而是持續活躍,一直在閃耀。

            為找到這一快速射電暴的家,也就是其宿主星系,研究人員邀請美國甚大陣列望遠鏡(VLA)加入了觀測。

            由于FAST提供的位置相對精確以及FRB 20190520B非;钴S,研究人員在第一次的VLA觀測中就探測到了來自FRB 20190520B的爆發,并發現了一顆與之對應的致密的持續射電源。

            “這是第二例探測到伴隨有致密射電持續源的快速射電暴!迸3枯x強調。但是,這個射電持續源的對應體究竟是什么,研究人員依然未知。

            隨后,經研究人員邀請,美國帕洛瑪望遠鏡和凱克望遠鏡、加拿大-法國-夏威夷望遠鏡和日本斯巴魯近紅外光學望遠鏡也加入觀測行列。

            “在綜合分析觀測數據后,我們確定FRB 20190520B的家是一個距離我們30億光年的貧金屬矮星系!迸3枯x說道。

            有望建立全新的快速射電暴演化圖景

            在得到宿主星系的信息后,研究人員推算出,FRB 20190520B宿主星系貢獻的色散值非常大,遠遠超出了其他已知快速射電暴的對應值。

            “色散是電磁波信號在介質中傳播時,與傳播路徑中的介質相互作用,造成信號的高頻成分比低頻成分傳播快的現象。色散能夠記錄快速射電暴在傳播時走過的路!迸3枯x解釋說,宿主星系貢獻的色散值非常大,意味著FRB 20190520B爆發源附近的電子密度很高、電磁環境非常復雜。

            另外,此次FAST發現的FRB 20190520B與美國阿雷西博望遠鏡2016年發現的FRB 20121102A非常相似。二者都極為活躍,都擁有復雜的電磁環境。

            更重要的是,FRB 20190520B各方面的特征都更為極端。比如,FRB 20121102A只是存在爆發活躍期,但是FRB 20190520B從未停止爆發,目前FAST已經探測到了幾百次FRB 20190520B爆發;同時,FRB 20190520B的局部電子密度分布更加復雜。

            牛晨輝表示,綜合FAST的近期觀測數據,FRB 20121102A和FRB 20190520B很可能代表了快速射電暴的演化早期階段,有望揭開快速射電暴起源的神秘面紗。

            對此,快速射電暴領域創始人鄧肯·洛里默評價說:“基于FRB 20190520B這些特征及其持續射電源的存在,我認為快速射電暴可能有不同的分類。隨著快速射電暴樣本的持續增長,預計未來幾年內,我們能夠撥開快速射電暴神秘的面紗!

            在李菂看來,未來FAST的持續觀測,特別是執行“快速射電暴巡天”優先重大項目,有望建立全新的快速射電暴演化圖景。

          [編輯: 王姝]
          (本文來源:科技金融時報)
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