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中国天眼给力!重复快速射电暴“身份证”找到

来源: 科技日报
2022-03-21 10:34 
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就像我们能够通过某地出现彩虹,判断这个地方刚下过雨一样,天文学家可以通过快速射电暴周边环境的复杂程度,确定其所处的演化阶段。

“基于中国天眼(FAST)等多项数据,我们首次提出了一种描述快速射电暴周边环境复杂程度的方法,即‘RM弥散度’,这种方法能够解释重复快速射电暴偏振频率演化,示踪快速射电暴的身份信息,为最终确定快速射电暴起源提供了关键观测证据。”3月20日,在接受科技日报记者采访时,中国天眼首席科学家、中科院国家天文台研究员李菂表示。

相关研究成果近日发表于顶级学术期刊《科学》杂志。

快速射电暴是广袤宇宙中的一种射电波剧烈爆发的现象。它持续时间极短,通常只有几毫秒。

可别小瞧这几毫秒的闪现。虽然它存在的时间非常短,但能量特别高。在这几毫秒的时间里,它可以把地球上万亿年的发电量,完全以射电波的形式释放掉。

事实上,快速射电暴的起源和产生机制是当今天文学最大的谜题之一,科学家对此一直争论不休。

“对于快速射电暴这种神秘现象的研究,可能对物理学和天文学产生革命性影响。当然,我们目前是一小步一小步地往前走。”李菂说。

快速射电暴的偏振性质,包含了快速射电暴本身的特性以及其形成环境等丰富信息,对快速射电暴偏振性质的精确测量,将推进对快速射电暴周边环境及其起源的理解。

李菂解释道,快速射电暴周边环境的变化越复杂,快速射电暴就越年轻、活跃程度就越高,快速射电暴周边环境的复杂程度包含着快速射电暴的“身份信息”,比如年龄、来源地等。

目前观测到的95%左右的快速射电暴都是“神龙见首不见尾”,出现一次,便再无踪迹。但是,天文学家在观测中发现,有一些快速射电暴会重复爆发。

依托中国天眼的高灵敏度优势以及美国绿岸望远镜,加拿大CHIME望远镜,澳大利亚平方公里阵列先导阵(ASKAP)等全球先进射电望远镜,我们测量了5个重复快速射电暴样本。“结果表明,这些重复快速射电暴都处在类似超新星遗迹的复杂环境中,为最终确定快速射电暴起源提供了关键观测证据。”李菂说。

“这项研究成果将推动构建更完整、更为贴近真实情况的快速射电暴起源模型,这是最主要的科学意义。”李菂说,同时,它将推动天文学家更注重对快速射电暴偏振的测量,从而在不同的波段全面考量快速射电暴的观测性质,这或许会产生新发现或新见解。

“中国天眼以及其他先进设备的持续深度监测,有望在未来2—3年回答关于快速射电暴起源的一系列关键问题,比如重复暴与非重复暴是否有统一起源。”李菂说道。

【责任编辑:党超峰】
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