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【经济日报新闻客户端】慧眼卫星立功:人类首次确认快速射电暴的起源天体
2021-02-22|文章来源:沈慧 |【
 

  在广袤的宇宙中,经常有一束神秘无线电波袭来。虽然它仅仅闪现几个毫秒(1毫秒=1‰秒),也就是苍蝇煽动一次翅膀的时间,但它瞬间释放的能量却可以相当于地球上几百亿年总的发电量。2007年,天文学家发现了这一神秘电波并将其命名为快速射电暴(Fast Radio Burst,简称FRB)。

  这一神秘电波从何而来?它会不会是外星人发来的“信号”?关于快速射电暴,其起源和产生机制是当今天文学最大的谜题之一。

  向着科学的高峰攀登,我国第一颗空间X射线天文卫星——慧眼(HXMT)卫星发现首个跟神秘的快速射电暴相关联的X射线暴,确认其来自银河系内的磁星SGR J1935+2154,并在国际上首先证认该X射线暴包含的两个X射线脉冲是快速射电暴的高能对应体。这一发现,与国际上其它望远镜的观测一起,证明快速射电暴可以起源于磁星爆发,破解了快速射电暴的起源之谜,并为理解快速射电暴的辐射机制和磁星的爆发机制提供了至关重要的数据。本研究工作主要由中国科学院高能物理研究所(高能所)、北京师范大学、美国内华达大学、清华大学等单位完成。相关研究成果,2月19日在线发表于国际著名期刊《自然·天文学》。

  磁星,是表面磁场强度为地球磁场强度百万亿倍以上的中子星,在活跃期间会出现剧烈的X 射线暴发,因此很多理论家认为它们也可以产生快速射电暴。2020年4月,全球多个卫星探测器观测到一个亮度极高的快速射电暴——FRB 200428,并观测到其方向与银河系内的磁星SGR J1935+2154方向大概一致。

  2020年4月中旬,SGR J1935+2154进入了一个新的活跃期,开始出现频繁的X射线暴发。在这种情况下,慧眼卫星调整了既定的观测计划,对这颗磁星进行了长时间定点观测。在FRB 200428之前约8.6秒,慧眼卫星探测到了来自这颗磁星方向的一个极亮的X射线暴发,它同时也被欧洲的INTEGRAL卫星、俄罗斯的KONUS-WIND探测器和意大利的AGILE卫星监测到。

  “这个时间差别正好与恒星际物质对射电信号的延迟相当,说明X射线暴和快速射电暴起源于同一次爆发。”研究人员表示,慧眼卫星基于独特的准直器设计,对X射线暴进行了高精度定位,从而证明了该X射线暴和快速射电暴都来自这颗磁星。这是人类首次确认快速射电暴的起源天体,也是首个起源于银河系内的快速射电暴。对于理解快速射电暴的物理本质,这是一个重要的里程碑。

  “跟其它高能天文卫星的观测数据相比,慧眼卫星对FRB 200428的观测数据统计性最好、能区覆盖最宽,提供了最为丰富、精细的时变和能谱信息。”研究人员告诉记者,慧眼卫星不仅发现了该X射线暴来自于磁星SGR J1935+2154;该X射线暴的两个X射线脉冲是该快速射电暴的高能对应体;而且凭借高精度定位发现了该X射线暴的能谱十分特殊。“这次对该磁星和快速射电暴的观测,体现了慧眼卫星作为空间天文台的强大科学能力。”研究人员表示。(经济日报记者 沈慧)

(原版链接:https://proapi.jingjiribao.cn/detail.html?id=327214&user_id=129909&source=wechat_friend)


 
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