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【文汇报】“中国天眼”发现首例持续活跃重复快速射电暴

2022-06-10 文汇报 许琦敏
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  中国天眼FAST巡天再获重大发现——在距离地球30亿光年的一个贫金属矮星系中,发现了迄今为止唯一一例持续活跃的重复快速射电暴FRB 20190520B,并发现了其持续射电源对应体,这是人类天文史上的第二次。通过对其周边复杂环境的观测与分析,天文学家还对FRB色散分析的传统观点提出了挑战,为构建快速射电暴的演化模型、理解这一剧烈的宇宙神秘现象打下了基础。昨天,国际权威学术期刊《自然》发表了这一成果。

  快速射电暴(FRB)是宇宙中最明亮的射电爆发现象,1毫秒内释放的能量相当于约一整年的太阳辐射能量。2007年,天文学家首次确定了它的存在,2016年才探测到第一例重复爆发的FRB,目前该领域已成为天文学最新研究热点之一。

  在全球已公布的近500例FRB中,仅有不到10例有活跃爆发(即在其窗口期内频繁爆发),而像FRB 20190520B这样持续活跃的重复快速射电暴,此前还从未发现过。

  FRB 20190520B是由总站|20700app大阳城国家天文台李菂研究员领导的国际团队,通过中国天眼FAST的“多科学目标同时巡天(CRAFTS)”优先重大项目发现的。发现之后,该团队通过组织多台国际设备天地协同观测,将FRB 20190520B定位于一个距离我们30亿光年的贫金属矮星系,确认近源区域拥有目前已知的最大电子密度,并发现了迄今第二个FRB持续射电源对应体(PRS)。

  “在最初被探测到时,FRB 20190520B就表现非常活跃。在同一个波束扫过的10秒内,我们就看到了3次爆发,20秒后又探测到1次。”论文第一作者、中科院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。基于这一发现,团队通过与美国甚大阵列望远镜(VLA)合作,在2020年7月完成亚角秒量级的精确定位,并探测到了一颗与之对应的致密持续射电源(PRS)。

  随后,通过美国、加拿大等多架望远镜的共同努力,天文学家确定了FRB 20190520B的宿主星系和红移,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。

  与美国阿雷西博望远镜2016年发现的人类发现、定位并确认有PRS的首个快速射电暴重复暴相比,FRB 20190520B的活跃程度毫不逊色,甚至还更为极端——目前FAST已经探测到其几百次爆发。

  牛晨辉认为,综合FAST的近期观测数据,这两个FRB很可能都处于快速射电暴初生阶段,“通过FAST的持续观测,特别是执行‘快速射电暴巡天’优先重大项目,有望建立全新的FRB演化图景”。

  该研究结果公布后,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。FRB领域创始人邓肯·洛里默评价道:“基于FRB 20190520B这些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,我们将能拨开快速射电暴神秘的面纱。”

(原载于《文汇报》 2022-06-10 第4版)

打印 责任编辑:阎芳

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