科学探索|中国“天眼”监测新成果掀开“宇宙之谜”面纱一角中国“天眼”监测新成果|掀开

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。不过对于这种现象的物理起源、辐射机制和周围环境等，至今尚不明晰，因此被称为“宇宙之谜” 。6月9日，来自中国“天眼”（FAST）的一项关于快速射电暴的研究成果登上国际学术期刊《自然》。
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FAST“多科学目标同时巡天（CRAFTS）”优先重大项目完成。这是迄今为止，人类发现的唯一一例持续活跃的重复快速射电暴。

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遥远矮星系发出的强大射电波
这一最新发现的快速射电暴命名为FRB 20190520B，中国科学家还首次利用“天眼”（FAST）即500米口径球面射电望远镜，对其进行了精准定位——位于一个距离地球30亿光年的矮星系。
中国大型望远镜探测到从遥远矮星系发出的强大射电波爆发，将推动科学家更好地理解快速射电暴这一宇宙神秘现象。这种现象涉及源自银河系和其他星系内部的射频电磁辐射脉冲，射电波在电磁波谱中具有最长的波长。
“我们仍然将快速射电暴称为‘宇宙之谜’，这是理所当然的。科学家已经提出很多假设试图解释这种现象。”这项最新研究的共同通讯作者、FAST首席科学家李菂表示。
2007年，美国天文学家邓肯·洛里默首次发现了快速射电暴现象的存在。天文学家普遍认为快速射电暴（FRB）与致密天体，特别是具有强磁场的致密天体爆发活动等有关。
洛里默对这项最新的研究评价称：“基于FRB 20190520B这些特征及其持续射电源的存在，我认为快速射电暴可能有不同的分类。随着快速射电暴样本的持续增长，预计未来几年内，我们能够揭开快速射电暴的神秘面纱。”
天文学家怀疑这些爆发可能是由某些极端物体释放的。这些物体可能包括中子星；大质量恒星在生命周期结束时致密坍缩的核心爆炸成为超新星；一种具有超强磁场的中子星，或者是一个黑洞正在吞噬一颗邻近的恒星。
李菂表示，对于快速射电暴的不同解释模型，反映了科学家对这种现象仍然缺乏了解。而新的发现也将有助于科学家进一步确定这些射电暴发生背后的原因。
观测发现，快速射电暴中很小部分会重复爆发。在重复爆发的活跃期，天文学家可以有准备地实施定位和监测，从而解决快速射电暴的起源与演化等科学问题。
目前，全球已公布了近500例快速射电暴，仅不到10例在其窗口期内频繁爆发；而此前并未发现存在持续活跃的重复快速射电暴。此外，天文望远镜探测的多数快速射电暴图像分辨率较差，从而很难精确定位爆发位置。
2016年，天文学家曾发现首例重复快速射电暴FRB 20121102A，这也是首个被精确定位的快速射电暴，与此次新发现的FRB 20190520B非常相似。但FRB 20190520B是目前发现的唯一一例持续活跃重复爆发的快速射电暴，爆发次数已经达到几百次。
“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。”李菂表示。
上海天文台助力精确定位
李菂还表示，FAST的观测工作更倾向于从持续重复活跃的射电暴中发现“新生”事件的线索，例如从超新星等极端爆炸事件中诞生的射电暴。“这些重复活跃的射电暴非常年轻，刚刚诞生不久，否则我们将无法观测到它们。”李菂说道。

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