中国天眼这一新发现,终结天文界持续多年的一场争论( 三 )


因为多数快速射电波都是单次爆发 ,
如果能够再次发现这个射电波 , 就可以对它爆发时产生的偏振进行重复比对确定它的来源 。 在团队成员的期待中 , 2019年7月16日 , 这个快速射电波又一次进入了fast的观测范围 , 并且探测到了它的4次爆发 。
中国天眼这一新发现,终结天文界持续多年的一场争论
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Tips:偏振光polarizedlight , 光学名词 。 光是一种电磁波 , 电磁波是横波 。 而振动方向和光波前进方向构成的平面叫做振动面 , 光的振动面只限于某一固定方向的 , 叫做平面偏振光或线偏振光 。
团队因此受到了极大的鼓舞 , 正想一鼓作气接着观测 , 却在9月的例行观测中 , 完全没有收到射电波的辐射信号 。 团队成员经过研究后 , 发现是澳大利亚方面报告的爆发点位置有误差 , 随后调整望远镜的位置 , 将其对准爆发点 , 并记录偏振信号 。 在同年10月6日和7日 , FAST在6个小时内探测到11次暴发 。 在之后共计12个小时的观测时间中 , FAST探测到了15次暴发 ,
每次电波闪现的强度曲线也各不相同 。
经检测 ,
FRB180301比07年最先发现的来自银河系外的快速射电波强度要弱很多 ,
但两个射电波的距离和射电爆发率类似 。 更重要的是 , 在对这来自同一射电源的15个偏振信号进行对比时 , 发现它们的偏振变化形式非常多样 , 相互之间的区别远大于误差限制 。
中国天眼这一新发现,终结天文界持续多年的一场争论
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Tips:银河系MilkyWayGalaxy , 是太阳系所在的棒旋星系 , 呈椭圆盘形 , 具有巨大的盘面结构 。 银河系的恒星数量约在1000亿到4000亿之间 。
Fast观测到的这种情况表明:
宇宙中的快速射电波的起源很可能是致密天体磁层中的物理过程 。
这个观测结果直接否定了国际上一些认为快速射电波是来自于粒子冲撞的假说 , 为10年来学界关于快速射电波起源的争论一锤定音 。
2020年《科技日报》上北京大学教授、中国科学院国家天文台研究员李柯伽说:“我们认为 , 快速射电波是由自然的天体物理过程产生的 。 根据探测的辐射特征和观测特性 , 我们觉得
它应该来自磁星的磁层 。

磁星发出的射电波 , 由于观测的位置不同 , 可以得到不同的相对位形 , 导致观测到的偏振角 , 可以有多种的变化 。
而粒子碰撞造成的射电波的偏振角相对固定 。
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Tips:磁星是宇宙中一类致密天体 , 周围有着强大的磁场 。 磁星的表面会喷射耀斑粒子 , 之后以极快的速度与周围的碎屑发生碰撞 , 形成一个高度磁化的高温大漩涡 , 释放出高能X射线和射电波 。
我们得到的观测结果 , 这些来源于同一个射电源的不同的偏振信号 , 它们的偏振变化都各不相同 。 2020年《自然》期刊上 , 这个经由fast观察得出的论文 ,
一经发布 , 就终结了天体物理学界关于快速射电暴起源的争论 。
磁星与快速射电暴的联系
2020年4月为了进一步了解磁星与快速射电暴的联系 , 我国北师大的林琳博士提出了利用FAST观测银河系磁星SGRJ1935+2154软伽马射线重复暴源(SGR)的申请 。
因为快速射电暴在爆发时 , 通常也会伴随着伽马射线和X射线 ,
所以可以把观测的磁星的伽马射线频段与快速射电暴的伽马射线进行比对 , 可以进一步证明它们之间的联系 。
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Tips:伽玛射线暴GammaRayBurst , 缩写GRB , 又称伽玛暴 , 是来自天空中某一方向的伽玛射线强度在短时间内突然增强 , 随后又迅速减弱的现象 。
在本次观测中不仅是fast的观测 , 还结合之前加拿大氢强度测绘实验(CHIME)望远镜和暂现射电天文辐射巡天2(STARE-2)的探测 , FAST实现了对重复暴源的覆盖 , 在整个磁星的伽马射线中 , 有8个快速射电波 。 观测结果显示 ,
快速射电暴与软伽马射线重复暴源有微弱相关性 。
结语
随着科学的进步 , 人类对宇宙的了解逐渐加深 , “
中国天眼”作为我国研究天文的重要设备 , 为我国的天文事业打下了坚实的基础 。
常说“工欲善其事 , 必先利其器”天眼就是 , 我国研究宇宙奥秘的利器 , 如今只是小试身手就解决了困扰学界多年的疑难 , 在未来必将带领我国天文学走上世界的顶端 。