中国天文学家发现持续活跃快速射电暴,为宇宙神秘信号起源提供新线索
中国天文学家发现持续活跃快速射电暴,为宇宙神秘信号起源提供新线索
快速射电暴(Fast Radio Burst,简称FRB)是近年来天文学领域最神秘的现象之一。这种来自宇宙深处的射电爆发,持续时间仅有几毫秒,却能释放出相当于太阳一年辐射的总能量。自2007年首次被发现以来,快速射电暴就一直困扰着天文学家:它们究竟来自哪里?是什么样的天体物理过程能产生如此巨大的能量?
2019年,中国天文学家利用被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜(FAST),发现了一个前所未有的快速射电暴——FRB 20190520B。这个发现不仅因为它是首个持续活跃的重复快速射电暴而备受关注,更重要的是,它为解开快速射电暴的起源之谜提供了关键线索。
独特的发现:持续活跃的FRB 20190520B
快速射电暴通常都是“一次性”的事件,即使有少数会重复爆发,也往往呈现出间歇性的活动模式。而FRB 20190520B却与众不同,它自被发现以来就从未停止过爆发。据中国科学院国家天文台的研究团队介绍,FAST已经探测到了数百次来自这个源的射电爆发。
更令人兴奋的是,研究团队通过多波段观测,成功将FRB 20190520B定位在一个距离地球约30亿光年的矮星系中。这个矮星系不仅贫金属,而且其近源区域拥有目前已知最大的电子密度。这些特征暗示着FRB 20190520B可能诞生于一个极端的天体物理环境,比如超新星遗迹或活动星系核。
探索起源:从磁星到“干净”的环境
快速射电暴的起源一直是天文学中的未解之谜。目前,科学家们提出了多种可能的解释,包括磁星(高度磁化的中子星)、中子星碰撞、黑洞活动等。然而,每个理论都面临着挑战,因为快速射电暴的观测数据实在太少了。
最近,一个名为FRB 20220912A的新发现为研究提供了新的线索。这个快速射电暴同样表现出极高的活跃性,但在短短1.4小时的观测中就爆发了128次,是目前观测到爆发率最高的快速射电暴。更特别的是,它的法拉第旋转量接近零,这意味着它来自一个非常“干净”的环境,缺乏大量磁化等离子体。
这一发现对理解快速射电暴的辐射机制至关重要。通常认为,快速射电暴的偏振特性(如圆偏振和偏振位置角变化)可能与周围的磁化等离子体有关。但FRB 20220912A的观测表明,这些现象可能直接源于爆发源本身,而不是与环境的相互作用。
未来展望:中国天眼的持续贡献
“中国天眼”FAST自投入使用以来,已经在快速射电暴研究领域取得了多项重要成果。其卓越的灵敏度和巡天能力,使其成为发现和研究快速射电暴的理想工具。目前,FAST的“多科学目标同时巡天”项目已经发现了至少6例新的快速射电暴,为揭示这一神秘现象的物理本质提供了宝贵的数据。
随着更多快速射电暴被发现和研究,我们有望最终揭开这一宇宙谜题。这些神秘的射电爆发不仅挑战着我们对天体物理学的理解,也可能为我们提供探索宇宙的新途径。例如,快速射电暴可以作为探针,帮助我们研究宇宙中的物质分布和宇宙学参数。
快速射电暴的研究才刚刚开始,但每一个新发现都在逐步揭开这个宇宙谜题的神秘面纱。中国天文学家和FAST望远镜在这个领域发挥着越来越重要的作用,相信在不久的将来,我们会看到更多令人振奋的发现。