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【中国青年报客户端】中国慧眼卫星再立功!人类首次确认快速射电暴的起源
2021-02-20|文章来源:邱晨辉 |【
 

  中国青年报客户端北京2月19日电(中青报?中青网记者 邱晨辉)今天,国际学术期刊《自然·天文学》在线发表了中国慧眼卫星最新观测结果:慧眼卫星发现首个跟神秘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。”慧眼卫星首席科学家、中科院高能所研究员张双南说。

   

    2月19日,中科院高能所举行新闻发布会介绍慧眼卫星最新成果。中青报·中青网记者 邱晨辉摄

  快速射电暴,是广袤宇宙中一种射电波瞬间暴发的现象,持续时间极短,通常只有几毫秒,他们往往“神龙见首不见尾”,闪现几毫秒,便再无踪迹,其起源和产生机制是当今天文学最大的谜题之一。

  关于快速射电暴的来源,主流的理论假说可以分为两派。一派认为它来自磁星的磁层;另一派则认为,某些致密天体爆发会产生激波,快速射电暴便来源于激波相互作用驱动的辐射。近年来,两大派系一直争论不休。

   

    慧眼卫星观测磁星效果图,中科院高能所供图

  张双南说,要弄清快速射电暴产生的原因,关键有两点:第一是要找到其对应的天体,第二是看到快速射电暴在其它波段的辐射,限制其物理机制。

  2020年4月28日,格林威治时间下午2时34分,加拿大和美国的实验科学家同时看到了一个亮度极高的快速射电暴,被命名为FRB 200428,其方向与银河系内的磁星SGR J1935+2154方向大概一致。根据推算,暴发源离地球的距离大约3万光年,也跟SGR J1935+2154的位置大致相符,因此,FRB 200428很可能起源于银河系内的这颗磁星,但还需要更多的观测证据加以确认。

  “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。”张双南说。

  2020年4月中旬,磁星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。因此,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。

   

    慧眼卫星效果图,中科院高能所供图

  在快速射电暴FRB 200428发生之前约8.6秒,慧眼卫星就探测到了来自这颗磁星方向的一个极亮的X射线暴发,它同时也被俄罗斯、意大利等国的卫星、探测器监测到。

  张双南说,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。此外,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。”张双南说。

  据介绍,慧眼卫星是我国第一颗空间X射线天文卫星,由中国科学院高能物理所李惕碚、吴枚等科学家在1993年提出。自2017年6月15日发射升空以来,慧眼卫星已在轨稳定运行超过3年半,并在黑洞、中子星等研究方面取得一系列重要成果。目前,慧眼卫星状态良好,预计可以支持8至10年的在轨运行。

(原版链接:https://s.cyol.com/articles/2021-02/19/content_DMo099Un.html?gid=2V1Qqd1E)


 
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