中国天眼重要成果发布,两篇Nature都与它有关


中国天眼重要成果发布,两篇Nature都与它有关



近日 , 4篇论文同时在著名学术期刊《自然》上发表 , 发现并论证了一个河内快速射电暴FRB 200428起源于磁星SGR 1935+2154 , 为“快速射电暴源于磁星”这一理论猜测增添了有力的证据 。 其中一篇论文正是基于我国FAST望远镜的观测成果 。 而就在10月底 , FAST的观测成果第一次登上《自然》期刊 , 也是关于快速射电暴 。
来自磁星磁层的快速射电暴(艺术图)
图片来源:中国科学院国家天文台
快速射电暴:发现与质疑
2007年 , 天文学家洛里默(Lorimer)在一份旧的观测数据(澳大利亚帕克斯64米射电望远镜2001年7月的一次观测)中发现了一个明亮、色散量大、持续时间仅为大约5毫秒的射电波段暴发 。 更让人惊讶的是 , 如果根据观测到的色散量对距离进行估计 , 发出这个“洛里默暴”的天体距离地球应该有36亿光年!
虽然“洛里默暴”相关研究结果当时发表著名学术期刊《科学》上 , 但不少天文学家并不认为这一观测现象真的来自遥远的宇宙空间 。
大家的怀疑不无道理:
1. 这个暴发只出现过一次 , 后续观测没有再发现 , 也就是说无法被重复观测验证;
2. 这个信号太亮了 。 亮到让天文学家觉得很不真实 , 难以用已知的天文现象去解释;
3. 帕克斯64米望远镜曾观测到被称为“perytons”(佩利冬 , 传说中一种半鹿半鸟的怪兽 , 而它的影子却为人形)的信号 。 该信号与“洛里默暴”有一定的相似性 , 也有明显的色散量 , 但可以确定是地球上的干扰信号 。 后来“perytons”被证实是帕克斯天文台里的微波炉产生的信号 。
因此 , “洛里默暴”的发现并没有引起天文学家过多的注意 , 直到6年之后 , 在2013年 , 人们观测到了另外4个同类射电暴发 , 相关领域的天文学家开始躁动起来 。
此类射电暴发被正式称为快速射电暴(Fast Radio Burst , FRB) 。
起源之谜
有关快速射电暴 , 人们知之甚少 。 就连它到底起源于何处?天文学家都有多种观点 。
前面讲到 , 快速射电暴有一个特点是色散量大 。 色散 , 是电磁波传播过程中受到自由电子影响而产生一种观测效应 。 电磁波穿过的电子越多 , 色散效应就越明显 , 色散量也越大 。
天文学家目前已经大概知道银河系中电子的分布状态 , 也就是说能估计出银河系中任意位置发出的电磁波到达地球所会产生的色散量大小 。 而对于快速射电暴而言 , 即使假设发出该信号的天体来自银河系边缘 , 估算出来的色散量也远小于观测到的色散量 。
部分天文学家就认为 , “多出来的”色散量 , 应该是在银河系外的电子影响下产生的 。 基于种种物理假设 , 天文学家可以根据色散量大小 , 将快速射电暴定位在远离银河系的宇宙空间中 。 然而 , 天文学家一时找不到一类可以在如此遥远的地方发出如此短暂且明亮信号的天体 。 部分天文学家认为快速射电暴应该源于遥远星系中的致密天体 , 例如:中子星的某种特殊辐射机制、中子星-白矮星合并、双中子星合并、黑洞蒸发等等 。
也有部分天文学家直接否定快速射电暴起源于银河系外的说法

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