全球首例！FAST如何发现这个“勤奋”的快速射电暴？
日期：2022-06-09 12:56:20 / 人气：119
中国天眼FAST又有新发现！借助FAST，中国迷信院国度地理台李菂研讨员指导的国际团队发现了迄今爲止唯逐个例继续活泼的反复疾速射电暴 FRB 20190520B，爲构建疾速射电暴的演化模型、了解这一猛烈的宇宙奥秘景象打下了根底。该效果于北京工夫2022年6月9日在国际学术期刊《自然》杂志宣布。这个疾速射电暴爲啥是“勤劳”的？还有哪些特殊之处？明天，我们请这篇《自然》文章的作者，中国迷信院国度地理台李菂研讨员、青年学者牛晨辉来讲述他们追随FRB的故事。每次无机会仰视星空，思想总能变得深邃起来，这种觉得和在海边看海的觉得是不一样的。我在艳阳下的海滩见过宁静的海岸，也在礁石边凝视过波涛汹涌的浪花，大海能带走人们的懊恼，让人霎时宁静上去。而当抬起头看到浩瀚星河的那一刻，我们更容易变为考虑者，“我们从哪里来，到哪里去？”“宇宙有没有止境？”“会不会有外星人同时也在远处这麼看着我？”……也正是由于人们对奥秘未知宇宙的猎奇，才有了地理学这一门学科。作爲地理研讨者的我们，正在追随着宇宙中一种奥秘的信号——FRB。疾速+射电+暴=FRB宇宙不断是一个奥秘的存在，我们尚不能完全了解我们赖以生活的星球，更别提宇宙中那些超乎我们想象力之外的奥妙了。人们眨一下眼睛的工夫大约300毫秒，而宇宙中有种景象，可以在1毫秒的工夫内迸发出太阳大约一年才干辐射完的能量，这种景象就是最近地理学中十分火爆的范畴——疾速射电暴。疾速射电暴（Fast Radio Burst，FRB）范畴的研讨历程并不长，直到2007年，帕克斯（Parkes）望远镜才发布首例疾速射电暴[1]。依据推算出的间隔，那次迸发比以往探测到的射电单脉冲要亮堂很多，但事先人们还不确定该信号是什麼，也没有用日后常用的“FRB”来称谓它。该暴由FRB范畴开创人邓肯·洛里默（Duncan Lorimer）发现，后来也被人们称爲洛里默暴（Lorimer Burst），如图1所示。在最近十几年工夫里，该范畴失掉了飞速开展，成爲地理范畴的抢手方向。图1. 2007年发布的洛里默暴（Lorimer burst）静态谱[1]。从“一次性”到“可反复”像绝大少数地理发现一样，疾速射电暴范畴的开展是由观测设备的更新以及新技术使用所推进的。比方第一例疾速射电暴的发现得益于高工夫分辨率终端以及多波束接纳机的拆卸；第一次找到疾速射电暴对应的宿主星系得益于干预阵列高工夫分辨率的实时搜索；FRB 20121102A上千次迸发的最大样本集得益于FAST望远镜大口径带来的高灵敏度[2]；澳大利亚平方公里阵列探路者射电望远镜（ASKAP）发布的非反复暴定位打工得益于相控馈源及多波束分解搜索技术。而随着该范畴不时获得打破，世界上越来越多的望远镜都拆卸了疾速射电暴搜索终端，扩展了疾速射电暴样本集，促进了该范畴的开展。随着一批望远镜对该范畴的继续投入，疾速射电暴源的个数也从晚期的个位数增长到了目前近500例。晚期，人们发现的疾速射电暴都只探测到一次迸发，事先“不可反复性”成爲了疾速射电暴的一个标签。直到 2016 年，被反复探测到迸发的FRB 20121102A打破了人们对疾速射电暴的传统看法——原来还有一类疾速射电暴可以屡次迸发，它们的迸发期称爲窗口期。虽然可以被反复探测到，研讨人员并没有搜索到如脉冲星那样的短周期。反复暴有很多可研讨内容，比方搜索其宿主星系，停止多波段观测等。在目前的几百余例疾速射电暴样本中，反复疾速射电暴源的数目只要24个，而其中活泼反复暴（即在其窗口期内频繁迸发）仅有个位数，是十分珍贵的研讨样本。在“浪漫”的日子里发现了“勤劳”的它作爲目前世界上最大的单口径望远镜，FAST也在几年前展开了疾速射电暴的搜索工[3][4]。CRAFTS项目是李菂研讨员担任的FAST严重优先项目，疾速射电暴的搜索打工是该项目中的一个重要方向。国度地理台朱炜玮研讨员担任的FAST另一优先严重项目“疾速射电暴巡天”爲FRB 20190520B的后随观测提供了重要支撑。2020年，FAST多迷信目的同时巡天（CRAFTS）优先严重项目发布了基于调试数据发现的四例新的非反复疾速射电暴，这几例疾速射电暴是FAST首零售现的疾速射电暴，填补了疾速射电暴在高色散低流量通量的样本空白[5]。2019年5月20日，我们在处置观测数据时，发现FAST探测到了一例活泼的反复疾速射电暴。根据常规，我们用探测日期来命名疾速射电暴，称爲 FRB 20190520B。在明天看起来，“190520”也许就意味了我们和这个FRB的“浪漫”相遇。在最后被探测到时，FRB 20190520B就表现出活泼的迹象。我们在同一个波束扫过的10秒中内，看到了3次迸发，而20秒后，另外一个波束扫到相邻地位时又探测到1次迸发[6]。依据FAST漂移扫描中最开端发现的 4 次迸发的工夫及望远镜指向，我们将迸发区域减少到了5角分的范围内（如图3所示），而这也爲后续应用干预阵列跟踪提供了绝对准确牢靠的位相信息。其他反复疾速射电暴只要在迸发窗口期才干探测到信号，而在FAST的后续跟踪观测中，每次都能收到FRB 20190520B发来的“射电情书”，有时分是十几封，有时分只要几封，但从未连续，可以说是“相当勤劳”了。它也是目前找到的独一继续活泼的反复FRB。图2. FRB位于银道坐标系下的全天散布，白色五角星地位是FRB 20190520B。其他疾速射电暴都有窗口期，而勤劳的FRB 20190520B从未停歇。经过国际协作，看到了更特殊的它找到FRB 20190520B之后，我们的国际团队经过组织多台国际设备天地协同观测，综合射电干预阵列、光学、红外望远镜等数据，发现了它更多的特殊之处。这个进程就像是我们想尽方法，终于抓到了“神兽”的蛛丝马迹图片来源：中国迷信院国度地理台作者：高德注册登录平台
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