中外科研團隊捕獲快速射電暴關鍵信息-環(huán)球視點

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世界首例持續(xù)活躍快速射電暴FRB20190520B被中國天眼發(fā)現后，中外科研團隊聯(lián)手對其進行了17個月的長期監(jiān)測，發(fā)現重復快速射電暴（以下簡稱重復暴）周邊存在磁場反轉，向揭示快速射電暴的起源和環(huán)境邁出了重要一步。相關科研成果5月12日發(fā)表于《科學》雜志。　　作為最亮的射頻爆炸現象，快速射電暴每天都在宇宙中的上百萬個角落閃耀，但因其突然爆發(fā)又轉瞬即逝，望遠鏡往往來不及捕捉就錯過了。自2007年被發(fā)現以來，快速射電暴成了天文學領域重大熱點前沿之一。不過，因為觀測樣本少，快速射電暴的物理起源一直是個謎，天文學家對此一籌莫展。　　獲取足夠多的觀測樣本，是天文學家夢寐以求的事情。而重復暴為天文學家的研究提供了一個突破口。因為其能夠反復出現，天文學家從而有機會用不同的設備，對同一天體做更全面的觀測。而反復出現本身，也給之前的許多理論解釋提供了證據。　　美國阿雷西博望遠鏡發(fā)現的FRB20121102A，是已知的首個重復暴。之江實驗室計算天文首席科學家、中國科學院國家天文臺李菂研究員帶領團隊，利用中國天眼捕捉到FRB20121102A的1652個爆發(fā)，超過此前該領域所有文獻中提及的快速射電暴爆發(fā)的總和，且首次發(fā)現FRB能量雙峰結構，但是這個曾經高度活躍的重復暴卻一夜之間熄火，直至最近才恢復活躍，原因未知。　　李菂團隊利用中國天眼發(fā)現的FRB20190520B，是世界首例持續(xù)活躍重復暴，自2019年5月20日現身以來，每次監(jiān)測都有1個或多個望遠鏡探測到其爆發(fā)，持續(xù)可靠。之江實驗室馮毅研究員等利用其持續(xù)爆發(fā)的特點，細致分析了其多波段特征。結合FRB20121102A等活躍重復暴的數據，首次確認了活躍重復暴周邊普遍存在復雜的磁化等離子體。　　FRB20190520B的發(fā)現，使得長期監(jiān)測成為可能，揭示了難得的關鍵信息。在此次監(jiān)測中，由李菂組織的國際科研團隊，利用美國綠岸望遠鏡和澳大利亞帕克斯望遠鏡探測到FRB20190520B的多次爆發(fā)。馮毅表示，之所以要利用國外大型望遠鏡對FRB20190520B交叉驗證和監(jiān)測，是因為中國天眼雖然是世界上最靈敏的射電望遠鏡，但也并非無所不能，國外的大型望遠鏡能夠覆蓋到比中國天眼更高的頻率，帶來更為完整的信息。　　利用這些監(jiān)測數據，馮毅等細致分析了爆發(fā)信號的偏振性質，發(fā)現其法拉第旋轉量經歷了兩次正負值劇烈轉變的過程，為揭示重復暴周邊存在磁場反轉提供了證據。這也就意味著FRB20190520B可能處在雙星系統(tǒng)中，而雙星的伴星可能是黑洞或者大質量恒星。　　據悉，此次發(fā)現表明快速射電暴源周圍的磁化環(huán)境存在劇烈演化，對快速射電暴起源研究向前推進了重要一步。馮毅表示，未來，對FRB20190520B的持續(xù)監(jiān)測有望進一步揭示快速射電暴的起源和環(huán)境。