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中新網(wǎng)北京7月29日電 (記者 孫自法)中國科學(xué)院國家天文臺7月29日發(fā)布消息說，中外聯(lián)合團(tuán)隊最新通過被譽為“中國天眼”的500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(FAST)“快速射電暴的搜尋和多波段觀測”優(yōu)先重大項目開展的研究工作，針對銀河系內(nèi)快速射電暴磁星SGRJ1935+2154的多波段觀測，成功揭示磁星快速射電暴(FRB)機制特點。

這項研究工作由中國科學(xué)院國家天文臺、北京大學(xué)、美國內(nèi)華達(dá)大學(xué)、北京師范大學(xué)天文與天體物理前沿所等單位研究人員組成的聯(lián)合團(tuán)隊共同完成，成果論文北京時間當(dāng)天在國際科學(xué)期刊《科學(xué)·進(jìn)展》發(fā)表。

針對SGR　J1935+2154的多波段觀測。FAST觀測到的脈沖星單脈沖、磁星FRB爆發(fā)和其X射線輪廓對比圖?！≈袊茖W(xué)院國家天文臺 供圖

聯(lián)合團(tuán)隊通過對比脈沖星輻射和其X射線輻射輪廓相位，發(fā)現(xiàn)SGRJ1935+2154所發(fā)出快速射電暴爆發(fā)與脈沖星脈沖具有不同的相位分布，快速射電暴發(fā)生的相位更為隨機，從而揭示出快速射電暴爆發(fā)現(xiàn)象與射電脈沖星輻射可能存在物理機制上的不同。

SGRJ1935+2154是一顆位于銀河系內(nèi)的磁星。它在2020年4月28日發(fā)生一次磁星爆發(fā)，同時地面射電望遠(yuǎn)鏡捕捉到來自此磁星的一個極亮的射電爆發(fā)。該磁星的射電爆發(fā)已經(jīng)達(dá)到某些銀河系河外快速射電暴的亮度，被認(rèn)為是第一例來自于銀河系內(nèi)的快速射電暴現(xiàn)象。在2020年以后，該磁星還零星發(fā)生過幾次類似快速射電暴的較亮的射電爆發(fā)。這些來自磁星的極亮射電爆發(fā)為研究快速射電暴的產(chǎn)生機制提供了重要信息。

“中國天眼”快速射電暴優(yōu)先重大項目團(tuán)隊在2020年10月針對SGR J1935+2154開展一個月的監(jiān)測，并成功探測到該源的脈沖星單脈沖輻射。雖然比快速射電暴暗了約10個量級，但該源的射電脈沖星相輻射具有很好的規(guī)律性，其脈沖產(chǎn)生的區(qū)域只占總旋轉(zhuǎn)相位的不到7%。并且，通過同時X射線觀測，團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)射電脈沖星相的輻射和X射線的輪廓峰相位相反。這一點和其他類快速射電暴爆發(fā)的相位不同，快速射電暴爆發(fā)傾向于隨機分布。

這項發(fā)現(xiàn)揭示，快速射電暴的產(chǎn)生機制很可能與脈沖星輻射不同，它們發(fā)生的時候可能伴隨著可以破壞磁層穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的爆發(fā)性過程，因此，它們可以出現(xiàn)在各種不同的旋轉(zhuǎn)相位。這一結(jié)論對于理解和建立快速射電暴產(chǎn)生機制有重要意義，同時也可以很好解釋為何重復(fù)快速射電暴很少展現(xiàn)出顯著的自旋周期性這一問題。

SGR　J1935+2154的脈沖星相輻射和快速射電暴輻射幾何相對關(guān)系的示意圖。中國科學(xué)院國家天文臺 供圖

據(jù)了解，快速射電暴一般是來自宇宙深處其他星系的毫秒級極亮射電爆發(fā)，全世界的射電望遠(yuǎn)鏡目前已發(fā)現(xiàn)成百上千例這樣的爆發(fā)，其中數(shù)十例還會重復(fù)爆發(fā)。“中國天眼”針對快速射電暴開展一系列深度觀測，已揭示一部分快速射電暴的能量特點和偏振特性。其中，快速射電暴產(chǎn)生的具體機制和起源天體是目前天體物理最熱門的研究方向之一。(完)