|中国天眼“看到”持续活跃快速射电暴
【|中国天眼“看到”持续活跃快速射电暴】
文章插图
FAST望远镜与VLA望远镜合成图 。 受访者供图
位于贵州的那口大锅 , 最近又炖出了一锅好菜 。
6月9日 , 《自然》发表了一项快速射电暴(FRB)方面的研究成果 。 在中国天眼(FAST)的加持下 , 中国科学院国家天文台(以下简称国家天文台)等单位的研究人员发现了全球首例持续活跃的重复快速射电暴FRB 20190520B 。
这一发现引起天文学家的广泛兴趣 。 FAST首席科学家、国家天文台研究员李菂表示:FRB 20190520B有着非常奇特的特性 , 在国际天文界引起了广泛关注 , 开启了一个新的热点研究方向 。
它的家在距离我们30亿光年的矮星系
快速射电暴是宇宙中一类神秘的爆发现象 , 可以在一毫秒内爆发出大约太阳一年才能辐射出的能量 。 2007年被发现以来 , 快速射电暴一直是天文学最前沿的研究方向之一 。
时间回到2019年 。 那时 , 论文第一作者、国家天文台牛晨辉博士在处理FAST观测数据时发现 , 5月20日的数据存在重复的高色散脉冲 。 当时很激动 , 我们很快排除了这是脉冲星和射电干扰 , 确定了该脉冲来自一个新的快速射电暴 。 牛晨辉说 。 依照国际惯例 , 该快速射电暴被命名为FRB 20190520B 。
在后续观测中 , 研究人员发现FRB 20190520B并不像其他快速射电暴闪烁一次便神龙见首不见尾 , 而是持续活跃 , 一直在闪耀 。
为找到这一快速射电暴的家 , 也就是其宿主星系 , 研究人员邀请美国甚大阵列望远镜(VLA)加入了观测 。
由于FAST提供的位置相对精确以及FRB 20190520B非常活跃 , 研究人员在第一次的VLA观测中就探测到了来自FRB 20190520B的爆发 , 并发现了一颗与之对应的致密的持续射电源 。
这是第二例探测到伴随有致密射电持续源的快速射电暴 。 牛晨辉强调 。 但是 , 这个射电持续源的对应体究竟是什么 , 研究人员依然未知 。
随后 , 经研究人员邀请 , 美国帕洛玛望远镜和凯克望远镜、加拿大-法国-夏威夷望远镜和日本斯巴鲁近红外光学望远镜也加入观测行列 。
在综合分析观测数据后 , 我们确定FRB 20190520B的家是一个距离我们30亿光年的贫金属矮星系 。 牛晨辉说道 。
有望建立全新的快速射电暴演化图景
在得到宿主星系的信息后 , 研究人员推算出 , FRB 20190520B宿主星系贡献的色散值非常大 , 远远超出了其他已知快速射电暴的对应值 。
色散是电磁波信号在介质中传播时 , 与传播路径中的介质相互作用 , 造成信号的高频成分比低频成分传播快的现象 。 色散能够记录快速射电暴在传播时走过的路 。 牛晨辉解释说 , 宿主星系贡献的色散值非常大 , 意味着FRB 20190520B爆发源附近的电子密度很高、电磁环境非常复杂 。
另外 , 此次FAST发现的FRB 20190520B与美国阿雷西博望远镜2016年发现的FRB 20121102A非常相似 。 二者都极为活跃 , 都拥有复杂的电磁环境 。
更重要的是 , FRB 20190520B各方面的特征都更为极端 。 比如 , FRB 20121102A只是存在爆发活跃期 , 但是FRB 20190520B从未停止爆发 , 目前FAST已经探测到了几百次FRB 20190520B爆发;同时 , FRB 20190520B的局部电子密度分布更加复杂 。
牛晨辉表示 , 综合FAST的近期观测数据 , FRB 20121102A和FRB 20190520B很可能代表了快速射电暴的演化早期阶段 , 有望揭开快速射电暴起源的神秘面纱 。
对此 , 快速射电暴领域创始人邓肯·洛里默评价说: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 , 我们能够拨开快速射电暴神秘的面纱 。
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