2022年9月30日,我国科研人员在国际学术期刊Nature发表文章,对重复性快速射电暴FRB20201124A的起源进行了评估,通过对这个源的深度观测取得的若干重要发现都是国际首次。利用‘中国天眼’(FAST)这一当今世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜,我们的科研团队像拍电影一样,对FRB20201124A进行了54天的动态监测。快速射电暴是宇宙中偶发的无线电爆发事件。
在几毫秒的时间内,它们所释放的无线电波段的能量,相当于世界当前总发电量累计几百亿年的总和。快速射电暴是在无线电波段的脉冲信号,首次发现于2007年,十几年间虽已探测到几百个,但人们对它的认识仍然较为模糊,尚未弄清楚这类天文现象的物理起源。
依托于中国科学院国家天文台运行的、我国自主研制的国家重大科技基础设施“中国天眼”500米口径球面射电望远镜(FAST),李柯伽(北京大学、中国科学院国家天文台)、朱炜玮(中国科学院国家天文台)、东苏勃(北京大学)、张冰(美国内华达大学拉斯维加斯分校)、胥恒(北京大学-中国科学院国家天文台联合培养)、陈平(北京大学)、牛佳瑞(中国科学院国家天文台)等人组成的FAST优先和重大科学研究团队开展了对快速射电暴的深入观测。
在54天中,他们利用“中国天眼”射电望远镜共观测到这个快速射电暴在82小时内发出的1863个爆发脉冲信号,这种高爆发率使得FRB20201124A成为已知最活跃的重复暴之一。这些探测表明这个快速射电暴处于一个非常复杂的动态演化的强磁场环境中,这不仅加深了人类对快速射电暴的认识,还有助于人类理解快速射电暴及其周边环境如何产生这些射电暴并影响其传播。
通过国际合作,团队还使用美国凯克(Keck)10米光学望远镜首次分辨出了这个FRB的宿主星系的结构,揭示了它是约银河系尺度大小、富金属的棒旋星系,并且发现这个FRB所在区域恒星密度较低,处于旋臂之间,距离星系中心中等距离。团队认为这个环境和由于大质量恒星极端爆炸导致的超亮超新星或伽马射线暴后形成的年轻磁星模型不相符合。
通过Keck望远镜对FRB 20201124A的宿主星系进行的光谱和高分辨率成像观测,茫茫宇宙,浩大无际、遥远神秘,其间的天体与现象,相较于其他研究对象似乎显得格外难以把握。虽然如此,一位位天文学研究者却始终以开放平和且充满好奇的心,循序渐进地将诸多未知逐一变为已知。一次又一次的“首次发现”,共同积蓄了人类文明的进步。