快速射电暴(FRB)是⼀类极为神秘的现象,物理起源未知。它们能在极短的时间内释放出强烈的射电信号。2007年,第⼀个真正的FRB信号被邓肯·洛⾥默(Duncan Lorimer)发现,被称为洛⾥默暴。当时,这个结果存在争议,被认为是类似微波炉的⼈⼯⼲扰信号。
直到2013年,桑顿·斯塔珀斯(Thornton Stappers)等⼈⼜发现了4个相似的信号,⼈们才相信这是⼀种快速⾼能的天体现象,并决定将其称为“快速射电暴”(Fast Radio Bursts,FRBs)。FRB的命名源于其射电信号的短暂和⾼能量,其频率从⼏百兆赫兹到数千兆赫兹不等。这些射电信号通常只持续⼏毫秒到⼏⼗毫秒,但释放的能量却极⼤,相当于太阳持续爆发⼀年所产⽣的能量。
FRB通常以被观测到的⽇期作为命名规则。如2007年⾸次发现的FRB 010724是在2001年7⽉24⽇被观测到的。快速带你认识快速射电暴(FRB)的四个特征:1. 重复性;2. 重复暴能量谱与特征能量;3. 定位;4. 偏振。偏振是射电天⽂学中⾮常重要的测量参数,可提供关于辐射机制和辐射源结构的信息。
2015年,艾⽶莉·佩特罗夫(Emily Petroff)等⼈报告了第⼀个FRB偏振测量结果,表明该暴圆偏振度⾼达21%。随后,伊藤·⻢苏伊(Kiyoshi Masui)等⼈发现FRB 110523的线偏振度为44%,并得到线偏振的法拉第旋转量 (rotation measure, RM) 为 -186.1 rad m-2。
近年来,李菂研究员组织国际团队对FRB 190520进⾏了17个⽉的监测,发现其法拉第旋转量经历了两次正负值反转的剧烈变化,揭示了世界⾸例持续活跃重复暴的磁场反转,相关论⽂于5⽉12⽇发表在国际科学期刊《科学》上。
此次重磅成果涉及了横跨地球三⼤洲的国际⼤型设备的观测:李菂团队利⽤位于澳⼤利亚的帕克斯望远镜和位于美国的绿岸望远镜(GBT)对中国天眼FAST发现的世界⾸例持续活跃快速射电暴FRB 20190520B进⾏了⻓期的监测,对观测数据的综合分析⾸次揭示了其周边磁场的极端反转,表明FRB 20190520B可能处在双星系统中,双星的伴星可能是⿊洞或者⼤质量恒星。