中国天眼给力！重复快速射电暴的“身份证”找到了

2022-03-21 15:35:16 来源：科普中国

◎ 科技日报记者陆成宽

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。

（图片由中科院国家天文台提供）

快速射电暴是广袤宇宙中的一种射电波剧烈暴发的现象。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暴发。

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。

（来源：“科技日报”微信公众号）