【科技前沿】

　　“中國天眼”又有新發現

　　揭示快速射電暴密近環境動態演化

　　光明日報北京9月21日電（記者齊芳）“中國天眼”500米口徑球面射電望遠鏡（FAST）又有新發現——科研團隊對編號為20201124A快速射電暴（FRB 20201124A）進行了深度觀測，獲得了迄今為止最大的快速射電暴偏振觀測樣本，并首次探測到了距離快速射電暴中心僅1個天文單位（即太陽到地球的距離）的周邊環境的磁場變化，對確定快速射電暴中心引擎機制邁出關鍵一步。

　　這一成果是“中國天眼”FAST快速射電暴優先和重大項目科研團隊取得的，發表在北京時間21日出版的國際學術期刊《自然》上。

　　快速射電暴（fast radio burst，FRB）是宇宙中偶發的射電爆發事件，自2007年首次被發現后，迄今已經發現了幾百個。其在幾毫秒的時間內釋放出巨大的射電波段能量，相當于當前世界總發電量累計幾百億年的總和。但人們尚不清楚快速射電暴的物理起源，更不知道它的中心機制。

　　之前的研究表明，一些快速射電暴可能起源于磁星。但是那些與宇宙學起源相關的快速射電暴，尤其是能夠重復爆發的快速射電暴究竟來源于何處，卻依未可知。

　　此次研究團隊使用FAST對位于銀河系外的FRB 20201124A進行了長期監測，它是人類已知的最活躍的重復爆發的快速射電暴之一。研究團隊在54天共計82小時觀測中測到了來自的FRB 20201124A的1863個爆發脈沖信號，形成了迄今為止最大的快速射電暴偏振觀測樣本，取得了多個國際首次重要發現。

　　——首次發現快速射電暴法拉第旋轉量的奇異演化行為。團隊“拍攝”到了FRB 20201124A的法拉第旋轉量動態演化的“電影”，發現在前36天里，法拉第旋轉出現了無規律的短時標演化，而在隨后的18天里幾乎不變。這一發現可以幫助測量快速射電暴環境中的磁場強度。

　　——首次發現了快速射電暴的猝滅現象，即FRB 20201124A從保持高速率重復爆發到在74小時內突然熄滅的現象。

　　——首次探測到了與之前所有快速射電暴都顯著不同的高圓偏振度脈沖，其最高值達到了75%。

　　——首次在快速射電暴中發現頻率依賴的偏振振蕩現象。

　　這些現象都說明，FRB 20201124A周圍1個天文單位內的環境是非常復雜的，并在動態演化著。而通過偏振振蕩現象，研究團隊對FRB 20201124A周圍1個天文單位的環境的磁場給出直接限制，達到了高斯量級以上。

　　除此之外，團隊還對FRB 20201124A的起源進行了探索。通過國際合作，該團隊使用美國10米凱克光學望遠鏡（Keck）對其宿主星系進行了深度觀測，發現這是個約銀河系尺度大小、富金屬的棒旋星系，FRB 20201124A所在區域恒星密度較低，處于旋臂之間，距離星系中心中等距離——這表明FRB 20201124A并非起源于大質量恒星極端爆炸導致的超亮超新星或伽馬射線暴后形成的年輕磁星。

　　據介紹，研究團隊還將持續深入研究，以期找到決定快速射電暴核心物理過程和能源機制的直接觀測證據，早日揭示快速射電暴的物理起源。

　　《光明日報》（ 2022年09月22日 08版）