“天眼”立功:中国天文学家观测到首例持续活跃快速射电暴


“天眼”立功:中国天文学家观测到首例持续活跃快速射电暴

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【“天眼”立功:中国天文学家观测到首例持续活跃快速射电暴】
“天眼”立功:中国天文学家观测到首例持续活跃快速射电暴

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快速射电暴(Fast Radio Burst, FRB),是发生在宇宙中颇为神秘的射电爆发活动,其物理起源至今未知 。自2007年科学家首次发现快速射电暴之后,这种天体物理现象成为近年来天文学领域的研究热点 。天文学家们试图从这些来自宇宙深处的噼啪作响中,得到关于宇宙星系际介质的重要启发 。
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北京时间6月8日23时,国际权威学术期刊《自然》(www.nature.com)刊发了中国国家天文台李茄芯吭蓖哦庸赜诳焖偕涞绫┑挠忠恢匾鄄庋芯砍晒?。团队报告了一个新探测到的活跃快速射电暴FRB 20190520B , 并发现其与一个致密的射电持续源相关 , 最终将其定位到了一个距离我们30亿光年的矮星系 。
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6月9日,论文的第一撰稿人、国家天文台博士后牛晨辉在接受澎湃新闻(www.thepaper.cn)采访人员采访时表示, FRB 20190520B与人类首个发现的重复快速射电暴FRB 20121102A有着一些相似特征 , 但其宿主星系环境显示更为复杂 。而且不同于其他快速射电暴只在窗口期内暴发,FRB 20190520B持续活跃 。这一发现或对理解快速射电暴起源和分类带来重要启示 。
2007年,美国天文学家邓肯.洛里默(Lorimer)在分析澳大利亚帕克斯(Parkes)望远镜2001年的观测数据时,首次发现了快速射电暴这一神秘的天文现象 。快速射电暴电磁辐射脉冲的持续时间只有几毫秒,却能够释放出相当于太阳在一整年内释放的能量 。近年来,快速射电暴被天文学家用来研究星系际介质(星系与星系之间)中的物质, 例如重子的含量等 。
“这次发现的首大亮点 , 是重复快速射电暴FRB 20190520B有着持续的活跃度 。”牛晨辉向澎湃新闻介绍说 。
2019年,李峭哦永梦挥谥泄笾菔【衬诘?00米口径球面射电望远镜(FAST)——“中国天眼”,首次探测到了重复快速射电暴FRB20190520B,频率为1.05-1.45 GHz 。研究者在最初的观测中发现了4次爆发,在2020年4月至2020年9月之间的每月跟踪观测中,累计18.5小时内观测到75次爆发,这表明该射电暴持续保持着较高的活跃度 。
牛晨辉称,目前全球观测到的快速射电暴有近500余例 , 其中重复快速射电暴只有24例,但其中活跃的重复暴不到10例 。“即便是能够重复观测到的快速射电暴 , 大部分都有一个活跃的窗口期 。例如此前首例发现的重复快速射电暴FRB 20121102A,我们可以在1小时内观测到100多次爆发 , 但随后就会衰减甚至观察不到,而在对FRB 20190520B的观测中,我们尝试了不同的时间窗口,而每次都能观测到其爆发 。”
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“这样持续活跃的重复快速射电暴目前只有这一个 。”牛晨辉说 。
此次观测研究的另一重要发现,是新观测到的重复快速射电暴FRB 20190520B与一个致密的射电持续源相关联,这是第二个被发现伴随着致密射电持续源的快速射电暴 。
作为CRAFTS项目的一部分,李峭哦佑肟ǘ鸊.扬斯基甚大阵列(VLA)合作, 通过使用“realfast”快速瞬态探测系统对重复快速射电暴FRB 20190520B定位, 并确定了其宿主星星系(J160204.31?111718.5), 这是一个红移为z = 0.241±0.001的矮星系,相当于光度距离为1218 Mpc,消光修正后的Hα亮度LHα = 7.4±0.2 × 1040 erg s?1 , 星系的成星速率约为0.41 M⊙yr?1 。

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