中新網(wǎng)北京9月21日電 （記者 孫自法）作為宇宙中偶發(fā)的射電爆發(fā)事件，快速射電暴（fast radio burst，F(xiàn)RB）自2007年首次被發(fā)現(xiàn)至今已經(jīng)觀測(cè)到數(shù)百個(gè)，但其起源、能源機(jī)制仍然成謎，吸引全球天文學(xué)家持續(xù)觀測(cè)研究，更因其可能為外星人向地球發(fā)送信號(hào)的猜測(cè)廣為流傳而備受大眾關(guān)注。
獲得迄今最大快速射電暴偏振觀測(cè)樣本
利用中國科學(xué)院國家天文臺(tái)運(yùn)行的被譽(yù)為中國天眼的500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（FAST），F(xiàn)AST快速射電暴優(yōu)先和重大項(xiàng)目科學(xué)研究團(tuán)隊(duì)通過對(duì)編號(hào)為FRB 20201124A的快速射電暴開展深度觀測(cè)，獲得迄今最大的快速射電暴偏振觀測(cè)樣本，首次探測(cè)到距離快速射電暴中心僅1個(gè)天文單位（即太陽到地球的距離）的周邊環(huán)境的磁場(chǎng)變化，取得多個(gè)國際首次的重要發(fā)現(xiàn)，從而為確定快速射電暴中心引擎機(jī)制邁出關(guān)鍵一步。
這次研究中，F(xiàn)AST快速射電暴優(yōu)先和重大項(xiàng)目科研團(tuán)隊(duì)利用中國天眼對(duì)位于銀河系外的FRB 20201124A進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，在54天內(nèi)共計(jì)82小時(shí)觀測(cè)中測(cè)到來自該快速射電暴的1863個(gè)爆發(fā)脈沖信號(hào)，成為迄今最大的快速射電暴偏振觀測(cè)樣本，它的高事件率也使其成為最活躍的幾個(gè)重復(fù)暴之一。
由中國科學(xué)家通過中國天眼合作完成的這項(xiàng)重要天文研究成果論文，北京時(shí)間9月21日夜間在國際著名學(xué)術(shù)期刊《自然》上線發(fā)表。
取得若干重要發(fā)現(xiàn)均屬國際首次
FAST快速射電暴優(yōu)先和重大項(xiàng)目科研團(tuán)隊(duì)介紹說，基于中國天眼觀測(cè)到的迄今最大快速射電暴偏振觀測(cè)樣本，該團(tuán)隊(duì)取得若干重要發(fā)現(xiàn)，均屬于國際首次。
一是“拍攝”到快速射電暴法拉第旋轉(zhuǎn)量（可幫助測(cè)量環(huán)境中的磁場(chǎng)強(qiáng)度）動(dòng)態(tài)演化的“電影”，首次發(fā)現(xiàn)法拉第旋轉(zhuǎn)量的奇異演化行為，即在前36天里法拉第旋轉(zhuǎn)出現(xiàn)無規(guī)律的短時(shí)標(biāo)演化，而在隨后的18天里幾乎不變；二是首次發(fā)現(xiàn)快速射電暴的猝滅現(xiàn)象，即FRB 20201124A從保持高事件率態(tài)到在74小時(shí)內(nèi)突然熄滅；三是在FRB 20201124A中首次探測(cè)到與之前所有快速射電暴都顯著不同的高圓偏振度脈沖，其最高值達(dá)到75%；四是首次發(fā)現(xiàn)頻率依賴的偏振振蕩現(xiàn)象。
科研團(tuán)隊(duì)表示，這些現(xiàn)象都說明，在FRB 20201124A這個(gè)快速射電暴周圍1個(gè)天文單位的環(huán)境是非常復(fù)雜并且在動(dòng)態(tài)演化著。通過偏振振蕩現(xiàn)象，他們對(duì)該快速射電暴周圍1個(gè)天文單位的環(huán)境的磁場(chǎng)給出直接限制，達(dá)到高斯量級(jí)以上。
期待早日揭示快速射電暴物理起源
FAST快速射電暴優(yōu)先和重大項(xiàng)目科研團(tuán)隊(duì)還通過國際合作，使用美國10米凱克光學(xué)望遠(yuǎn)鏡（Keck）對(duì)FRB 20201124A的宿主星系進(jìn)行深度觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)其宿主星系是約銀河系尺度大小、富金屬的棒旋星系，并且發(fā)現(xiàn)它所在區(qū)域恒星密度較低，處于旋臂之間，距離星系中心中等距離，表明該快速射電暴并非起源于大質(zhì)量恒星極端爆炸導(dǎo)致的超亮超新星或伽馬射線暴后形成的年輕磁星。
目前，該團(tuán)隊(duì)近百位科研人員正緊密合作，期待找到?jīng)Q定快速射電暴核心物理過程和能源機(jī)制的直接觀測(cè)證據(jù)，引導(dǎo)國際多波段聯(lián)合觀測(cè)，早日揭示快速射電暴的物理起源。
據(jù)了解，快速射電暴在幾毫秒時(shí)間內(nèi)所釋放的射電波段的能量，相當(dāng)于全世界當(dāng)前總發(fā)電量累計(jì)幾百億年的總和。早先探測(cè)到的快速射電暴主要來自銀河系外，2020年探測(cè)到來自銀河系磁星（一類磁場(chǎng)極強(qiáng)的中子星）的快速射電暴，表明有一些快速射電暴可以起源于磁星，但是那些宇宙學(xué)起源的快速射電暴，尤其是那些能夠重復(fù)爆發(fā)的快速射電暴的起源依然未知。此外，快速射電暴雖然有大量射電波段的觀測(cè)資料，但長(zhǎng)期以來仍缺乏對(duì)其核心區(qū)物理參數(shù)的直接觀測(cè)資料。
另據(jù)國際學(xué)術(shù)期刊《自然-通訊》同步發(fā)表的相關(guān)論文，南京大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)提出一個(gè)物理模型來解釋觀察到的FRB 20201124A特征稱，該快速射電暴重復(fù)信號(hào)來自一個(gè)雙星系統(tǒng)，有一顆磁星和一個(gè)有星盤的Be星（比太陽更熱、更大、旋轉(zhuǎn)更快的恒星）。他們認(rèn)為，未來研究或可探測(cè)Be-X射線雙星，以尋找快速射電暴的信號(hào)。（完）
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