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“中国天眼”发现世界首例持续活跃重复快速射电暴“像在谈一场永久的恋爱”

  • 发布时间:2022-06-12 18:24:32
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  “中国天眼”发现世界首例持续活跃重复快速射电暴“像在谈一场永久的恋爱”快速射电暴,是宇宙中最明亮的射电爆发现象,在1毫秒内可释放出太阳大约一整年才能辐射出的能量。全球已公布近五百例快速射电暴,其中不到10例在其窗口期会频繁爆发,但此前一直未发现存在持续活跃的重复快速射电暴。

  解放日报·上观新闻记者获悉,近日,中国科学院国家天文台李菂研究员领导的国际团队,通过“中国天眼”500米口径球面射电望远镜(简称fast),发现了迄今为止唯一一例持续活跃的重复快速射电暴,为构建快速射电暴的演化模型、理解这一神秘现象打下了基础。该成果于北京时间2022年6月9日在国际权威学术期刊《自然》发表。

  快速射电暴的研究历程并不长,2007年首次确定了它的存在,2016年探测到第一例重复爆发的快速射电暴,目前该领域已成为天文学最新研究热点之一。

  论文第一作者、国家天文台青年学者牛晨辉在系统处理fast数据的过程中,发现2019年5月20日的数据存在重复的高色散脉冲。“我们确定该脉冲来自一个新的快速射电暴,在后续观测中,我们发现它持续活跃,可以说是最勤奋的快速射电暴。而自从发现到现在,它的每一次爆发都被fast探测到,从未间断,似乎在与fast谈着一场永久的恋爱。”牛晨辉介绍。

  基于这一发现,研究团队与美国甚大阵列望远镜合作,对这一快速射电暴完成了亚角秒量级的精确定位,并探测到了一颗与之对应的致密的持续射电源。

  随后,该团队通过组织多台国际设备天地协同观测,将这颗命名为frb20190520b的快速射电暴,定位于距离我们30亿光年的一颗贫金属的矮星系,推导出其宿主星系贡献了总色散值的80%,为目前已知所有快速射电暴源中最高。这也挑战了色散分析的传统观点。

  此次fast发现的快速射电暴与美国阿雷西博望远镜2016年发现的一例快速射电暴(frb 20121102a)非常相似。二者都极为活跃,都拥有复杂的电磁环境,后者是人类发现的第一个快速射电暴重复暴和第一个被定位的快速射电暴,也是此前唯一被确认有致密射电源对应体的快速射电暴。但前者各方面的特征都更为极端,例如后者存在爆发活跃期,而前者从未停止爆发,目前fast已经探测到了其几百次的爆发。

  本研究发现的初步结果公布后,引起了国际天文界的广泛关注,这一重要发现已经催生数篇创新模型文章,例如散射时标模型、超新星爆炸解释等。

  快速射电暴领域创始人邓肯·洛里默评价:“基于此次fast发现的快速射电暴特征及其持续射电源的存在,我认为快速射电暴可能有不同的分类。随着快速射电暴样本的持续增长,预计未来几年内,我们能够拨开快速射电暴神秘的面纱。”

  “活跃爆发的重复快速射电暴能让我们更好地研究其所处环境及其演化过程。此次发现可能对利用快速射电暴研究宇宙的方式带来重要启示。”李菂研究员介绍,作为世界上最大的单口径望远镜,fast迄今已发现6例新的快速射电暴,“fast的持续观测,有望建立一个全新的快速射电暴演化图景,为揭示宇宙中这一神秘现象的机制做出独特的贡献。”

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