“中国天眼”FAST又有新发现！
科学家通过“中国天眼”FAST发现了迄今为止唯一一例持续活跃的重复快速射电暴FRB 20190520B，并将其定位于一个距离我们30亿光年的矮星系。这一发现对于更好理解快速射电暴这一宇宙神秘现象具有重要意义。
该发现由中国科学院国家天文台李菂研究员领导的国际团队，通过“中国天眼”FAST的“多科学目标同时巡天”优先重大项目完成，相关成果9日在国际学术期刊《自然》发表。
快速射电暴（FRB）是宇宙中最明亮的射电爆发现象，在1毫秒的时间内能释放出太阳大约一整年才能辐射出的能量。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。
此后，快速射电暴迅速成为天文学最新研究热点之一，但其物理起源、辐射机制和周围环境等，至今尚不明晰。
2007年公布的洛里默暴（Lorimer burst）动态谱
早期，人们发现的快速射电暴都只探测到一次爆发，当时“不可重复性”成为了快速射电暴的一个标签。直到2016年，被重复探测到爆发的FRB 20121102A打破了人们对快速射电暴的传统认识——原来还有一类快速射电暴可以多次爆发，它们的爆发期称为窗口期。
“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。”论文第一作者、国家天文台青年学者牛晨辉介绍说，目前全球观测到的快速射电暴有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。”
FRB位于银道坐标系下的全天分布，红色五角星位置是FRB 20190520B。其他快速射电暴都有窗口期，而FRB 20190520B从未停歇
“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。
据介绍，牛晨辉在系统处理FAST数据时发现，2019年5月20日的数据存在重复的高色散脉冲。之后，团队通过组织多台国际设备天地协同观测，综合射电干涉阵列、光学、红外望远镜以及空间高能天文台的数据，将FRB 20190520B定位于一个距离我们30亿光年的贫金属的矮星系，确认近源区域拥有目前已知的最大电子密度，并发现了迄今第二个快速射电暴持续射电源对应体。
与人类发现的第一例重复快速射电暴FRB 20121102A相比，FRB 20190520B各方面的特征都更为极端。例如，FRB 20121102A存在爆发活跃期，但FRB 20190520B从未停止爆发，目前FAST已探测到了后者几百次爆发。
FAST望远镜与VLA望远镜合成图
据介绍，在FRB 20190520B之前，已有超过12个快速射电暴被定位，包括5个重复快速射电暴，但只有首个被发现的重复快速射电暴FRB 20121102A与致密的射电持续源相关联，FRB 20121102A同样存在于一个类似的矮星系中。
综合FAST的近期观测数据，FRB 20121102A和FRB 20190520B很可能处在快速射电暴初生阶段。FAST的持续观测，特别是执行“快速射电暴巡天”优先重大项目，有望建立全新的快速射电暴演化图景。
2021年12月19日拍摄的“中国天眼”全景（维护保养期间摄，无人机照片）新华社记者 欧东衢 摄
“上述发现揭示了活跃重复暴周边的复杂环境有类似超亮超新星爆炸的特征，挑战了对快速射电暴色散分析的传统观点，为构建快速射电暴的演化模型、理解这一剧烈的宇宙神秘现象打下了基础。”李菂说。
文章来源：综合新华社、“科学大院”微信公众号、澎湃新闻、中国科学院国家天文台
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