中國天眼重要成果發布,兩篇Nature都與它有關


中國天眼重要成果發布,兩篇Nature都與它有關



近日 , 4篇論文同時在著名學術期刊《自然》上發表 , 發現并論證了一個河內快速射電暴FRB 200428起源于磁星SGR 1935+2154 , 為“快速射電暴源于磁星”這一理論猜測增添了有力的證據 。 其中一篇論文正是基于我國FAST望遠鏡的觀測成果 。 而就在10月底 , FAST的觀測成果第一次登上《自然》期刊 , 也是關于快速射電暴 。
來自磁星磁層的快速射電暴(藝術圖)
圖片來源:中國科學院國家天文臺
快速射電暴:發現與質疑
2007年 , 天文學家洛里默(Lorimer)在一份舊的觀測數據(澳大利亞帕克斯64米射電望遠鏡2001年7月的一次觀測)中發現了一個明亮、色散量大、持續時間僅為大約5毫秒的射電波段暴發 。 更讓人驚訝的是 , 如果根據觀測到的色散量對距離進行估計 , 發出這個“洛里默暴”的天體距離地球應該有36億光年!
雖然“洛里默暴”相關研究結果當時發表著名學術期刊《科學》上 , 但不少天文學家并不認為這一觀測現象真的來自遙遠的宇宙空間 。
大家的懷疑不無道理:
1. 這個暴發只出現過一次 , 后續觀測沒有再發現 , 也就是說無法被重復觀測驗證;
2. 這個信號太亮了 。 亮到讓天文學家覺得很不真實 , 難以用已知的天文現象去解釋;
3. 帕克斯64米望遠鏡曾觀測到被稱為“perytons”(佩利冬 , 傳說中一種半鹿半鳥的怪獸 , 而它的影子卻為人形)的信號 。 該信號與“洛里默暴”有一定的相似性 , 也有明顯的色散量 , 但可以確定是地球上的干擾信號 。 后來“perytons”被證實是帕克斯天文臺里的微波爐產生的信號 。
因此 , “洛里默暴”的發現并沒有引起天文學家過多的注意 , 直到6年之后 , 在2013年 , 人們觀測到了另外4個同類射電暴發 , 相關領域的天文學家開始躁動起來 。
此類射電暴發被正式稱為快速射電暴(Fast Radio Burst , FRB) 。
起源之謎
有關快速射電暴 , 人們知之甚少 。 就連它到底起源于何處?天文學家都有多種觀點 。
前面講到 , 快速射電暴有一個特點是色散量大 。 色散 , 是電磁波傳播過程中受到自由電子影響而產生一種觀測效應 。 電磁波穿過的電子越多 , 色散效應就越明顯 , 色散量也越大 。
天文學家目前已經大概知道銀河系中電子的分布狀態 , 也就是說能估計出銀河系中任意位置發出的電磁波到達地球所會產生的色散量大小 。 而對于快速射電暴而言 , 即使假設發出該信號的天體來自銀河系邊緣 , 估算出來的色散量也遠小于觀測到的色散量 。
部分天文學家就認為 , “多出來的”色散量 , 應該是在銀河系外的電子影響下產生的 。 基于種種物理假設 , 天文學家可以根據色散量大小 , 將快速射電暴定位在遠離銀河系的宇宙空間中 。 然而 , 天文學家一時找不到一類可以在如此遙遠的地方發出如此短暫且明亮信號的天體 。 部分天文學家認為快速射電暴應該源于遙遠星系中的致密天體 , 例如:中子星的某種特殊輻射機制、中子星-白矮星合并、雙中子星合并、黑洞蒸發等等 。
也有部分天文學家直接否定快速射電暴起源于銀河系外的說法

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