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那年“520”,中国天眼有了新发现
来源:21英语网    日期: 2022-06-15
据新华社报道,科学家通过“中国天眼”FAST发现了迄今为止唯一一例持续活跃的重复快速射电暴FRB 20190520B,并将其定位于一个距离我们30亿光年的贫金属矮星系。


视频来源:央视网

该发现由中国科学院国家天文台李菂研究员领导的国际团队,通过“中国天眼”FAST的“多科学目标同时巡天”优先重大项目完成,相关成果9日在国际学术期刊《自然》发表。

Scientists have found a highly active, repeating Fast Radio Burst (FRB), only the second example of its kind, which is hinting at the evolutionary picture of those mysterious cosmic events.

Using the Five-hundred-meter Aperture Spherical Radio Telescope (FAST), also dubbed "China Sky Eye," an international team led by astronomers from the National Astronomical Observatories under the Chinese Academy of Sciences (NAOC) has discovered and localized an active repeating fast radio burst called FRB 20190520B in a metal-poor dwarf galaxy nearly three billion light-years from Earth.

快速射电暴(FRB)是宇宙中最明亮的射电爆发现象,在1毫秒的时间内能释放出太阳大约一整年才能辐射出的能量。“射电”指所在的电磁波波段;“暴”指剧烈爆发现象,不用1毫秒就能释放太阳大约一整年辐射出的能量。

快速射电暴自2007年首次被确定存在以来,迅速成为天文学最新研究热点之一,但其物理起源、辐射机制和周围环境等,至今尚不明晰。“快速”意指爆发持续时间非常短。

FRBs are the brightest millisecond-duration astronomical transients in radio bands with yet unknown origins.

据介绍,论文第一作者、国家天文台青年学者牛晨辉在系统处理FAST数据时发现,2019年5月20日的数据存在重复的高色散脉冲。之后,团队通过组织多台国际设备天地协同观测,综合射电干涉阵列、光学、红外望远镜以及空间高能天文台的数据,将FRB 20190520B定位于一个距离我们30亿光年的贫金属的矮星系,确认近源区域拥有目前已知的最大电子密度,并发现了迄今第二个快速射电暴持续射电源对应体。

The persistent fast radio burst, named FRB 20190520B, was discovered on May 20, 2019, by Niu Chenhui, a post-doctoral fellow at the National Astronomical Observatories of the Chinese Academy of Sciences.

The source of FRB 20190520B was located within a dwarf galaxy about 3.3 billion light years from Earth. Scientists found that the dwarf galaxy has the most complex electromagnetic environment of all known FRB host galaxies to date.

It is the second example of a highly active FRB with repeating bursts and persistent radio emission between bursts coming from a compact region, after the discovery of the first repeater FRB 20121102A in 2016, according to the study published on Wednesday in the journal Nature.


从色散-红移关系上清晰可见FRB 20190520B拥有最大的宿主星系电子密度。中科院国家天文台供图 图源:新华网

“人一眨眼的工夫大约300毫秒,FRB持续的时间是1毫秒,比眨眼瞬间还要快许多。”牛晨辉介绍说。

那么问题来了,究竟是什么东西能在比“眨眼”还短的瞬间爆发出如此高的能量?是外星人发来的信号吗?

据《中国科学报》报道,对此,李菂的看法是,“目前科学上已知的证据并没有支持FRB起源于外星人这样的‘超自然’现象,科学家认为FRB可能起源于中子星或矮星系”。

《中国科学报》报道,很长时间以来,同一个FRB往往只能被探测到一次,好比宇宙深处每一次的“暗送秋波”转瞬即逝,再也不出现,自然也看不清、找不到那个“眨眼睛的人”——“再见,再也不见”。

直到2016年,一次重复的“眨眼”才被美国阿雷西博望远镜探测到,它被命名为FRB 20121102A。随着观测设备不断升级,全球公布了近500例FRB,只有不到10例有活跃爆发。但即使是重复爆发的FRB也有其窗口期,一旦窗口期过去,它又躲进茫茫黑暗中。科学家所期待的那些一直“眨眼”的持续活跃的重复快速射电暴,久久没有出现。

转机发生在2019年5月20日的夜里,矗立在贵州平塘一隅的FAST一如既往仰望苍穹。500米的大口径让它具有探测电磁波的高灵敏度,尽力倾听宇宙的声音。“嘀,嘀,嘀……”一个波束扫过的10秒内,FAST看到了3次“眨眼”。20秒后,另外一个波束扫到相邻位置时又探测到1次“眨眼”。


图为“中国天眼”全景(无人机照片)。新华社记者 欧东衢 摄

牛晨辉在庞杂的数据中发现了20秒内的4次脉冲信号,在排除脉冲星和射电干扰后,他才确定该脉冲的确来自于一个新的FRB,并按照用探测日期命名的惯例,将其命名为FRB 20190520B。

在后续观测中,他和同事们又发现新的惊喜,FRB 20190520B不仅是重复的,还是没有爆发窗口的持续活跃的快速射电暴。最新发表的这篇论文中,他们确认,这是世界首例持续活跃的重复快速射电暴。

而提到在2019年5月20日这一天,也就是网友们津津乐道的“浪漫日期”发现FRB,牛晨辉这样解读奇妙的缘分:“20190520,依旧520。它的持续活跃,似乎是在那次‘一眼万年’的邂逅之后,和FAST演绎着一场永久的爱情。”

"I find it somewhat romantic that this FRB was discovered on May 20, the unofficial day of love for Chinese netizens," Niu said. "In a way, it is like a love letter from the cosmos to the global astronomy community, enthralling us to be amazed and fall in love with what the universe has to offer."

如今,发现FRB 20121102A的阿雷西博望远镜已经因为年久失修而坍塌,接力棒则交到了FAST手上。同样接过“接力棒”的还有“90后”的牛晨辉。他永远铭记已经故去的亲手建造FAST的南仁东先生的一句话:“最好的天文设备实际上是修给下一代的天文学家,修给现在在读和将要入学的年轻人。”

“我就是当年先生口中的‘年轻人’,能够站在巨人的肩膀上,我深感幸运。”牛晨辉表示。

综合来源:新华网,中国日报网,中国科学报

标签:科技




 
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