科技日报记者 何星辉 陆成宽 实习生 付菁
(资料图片仅供参考)
世界首例持续活跃快速射电暴FRB 20190520B被“中国天眼”(FAST)发现后,中外科研团队联手对其进行17个月的长期监测,**发现重复快速射电暴周边存在磁场反转,****这为揭示快速射电暴的起源和环境之谜迈出了重要一步。**相关科研成果5月12日发表于《科学》杂志。
作为最亮的射频爆炸现象,快速射电暴每天都在宇宙中的上百万个角落闪耀,但因其突然爆发又转瞬即逝,望远镜往往来不及捕捉就错过了。自2007年被发现以来,快速射电暴成了天文学领域重大热点前沿之一。不过,因为观测样本少,快速射电暴的物理起源一直是个谜,天文学家对此一筹莫展。
此次重磅成果涉及了横跨地球三大洲的国际大型设备的观测。
获取足够多的观测样本,是天文学家所梦寐以求的。而重复爆发的快速射电暴,为天文学家的研究提供了一个突破口。**因为能够反复出现,意味着天文学家有机会用不同的设备,对同一天体做更全面的观测。**而反复出现本身,也给之前的许多理论解释提供了判据。
2022年7月24日拍摄的“中国天眼”(FAST)夜景(维护保养期间拍摄,无人机光绘)。新华社记者 欧东衢 摄
美国阿雷西博望远镜发现的FRB 20121102A,是已知的首个重复爆发的快速射电暴。之江实验室计算天文首席科学家、中国科学院国家天文台李菂研究员带领团队,利用FAST捕捉到FRB 20121102A的1652个爆发,**超过此前该领域所有文献中提及的快速射电暴爆发的总和,且首次发现FRB能量双峰结构,**但是这个曾经高度活跃的重复暴却一夜之间熄火,直至最近才恢复活跃,原因未知。
**李菂团队利用FAST发现的FRB 20190520B,是世界首例持续活跃重复暴,**自2019年5月20日现身以来,每次监测都有1个或多个望远镜探测到其爆发,持续可靠。之江实验室冯毅研究员等利用其持续爆发的特点,细致分析了其多波段特征。结合FRB 20121102A等活跃重复暴的数据,首次确认了活跃重复暴周边普遍存在复杂的磁化等离子体。
**FRB 20190520B的发现,使得长期监测成为可能,揭示了难得的关键信息。**在此次监测中,由李菂组织的国际科研团队,利用美国绿岸望远镜和澳大利亚帕克斯望远镜探测到FRB 20190520B的多次爆发。冯毅表示,之所以要利用国外大型望远镜对FRB 20190520B交叉验证和监测,是因为FAST虽然是世界上最灵敏的射电望远镜,但也并非无所不能,国外的大型望远镜能够覆盖到比FAST更高的频率,带来更为完整的信息。
法拉第旋转指的是电磁波穿过磁化等离子体发生振动方向改变的现象。
利用这些监测数据,冯毅等细致分析了爆发信号的偏振性质,发现其法拉第旋转量经历了两次正负值剧烈转变的过程,为揭示重复快速射电暴周边存在磁场反转提供了证据。这也就意味着FRB 20190520B可能处在双星系统中,而双星的伴星可能是黑洞或者大质量恒星。
据悉,此次发现表明快速射电暴源周围的磁化环境存在剧烈演化,对快速射电暴起源研究向前推进了重要一步。冯毅表示,未来,对FRB 20190520B的持续监测有望进一步揭示快速射电暴的起源和环境之谜。
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