科學家揭示磁星快速射電暴機制特點

發布時間：2023-07-30 21:22 原文鏈接：科學家揭示磁星快速射電暴機制特點

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記者從中國科學院國家天文臺獲悉，北京時間7月29日，《科學-進展》發表由國家天文臺、北京大學、美國內華達大學和北京師范大學天文與天體物理前沿所等單位研究人員組成的聯合團隊，通過中國天眼FAST“快速射電暴的搜尋和多波段觀測”優先重大項目開展的研究工作。

科研人員介紹，該工作針對河內快速射電暴磁星SGRJ1935+2154的多波段觀測，揭示其射電脈沖星輻射相。團隊通過對比脈沖星輻射和其X射線輻射輪廓相位，發現其所發出快速射電暴爆發與脈沖星脈沖具有不同的相位分布，快速射電暴發生的相位更為隨機。該工作揭示了快速射電暴爆發現象與射電脈沖星輻射可能存在物理機制上的不同。

快速射電暴一般是來自宇宙深處其他星系的毫秒級極亮射電爆發。目前全世界的射電望遠鏡已經發現了成百上千例這樣的爆發，其中數十例還會重復爆發。FAST針對FRB開展了一系列深度觀測，揭示了一部分FRB的能量特點和偏振特性。但是，FRB產生的具體機制和起源天體仍然是目前天體物理最熱門的研究方向之一。

SGRJ1935+2154是一顆位于銀河系內的磁星。它在2020年4月28日發生了一次磁星爆發，同時地面射電望遠鏡捕捉到來自此磁星的一個極亮的射電爆發。該磁星的射電爆發已經達到某些河外FRB的亮度，因此被認為是第一例來自于銀河系內的FRB現象。在2020年以后，該磁星還零星發生過幾次類似FRB的較亮的射電爆發。這些來自磁星的極亮射電爆發為我們研究FRB的產生機制提供了重要的信息。

FAST優先重大團隊在2020年10月針對SGR J1935+2154進行了一個月的監測，并成功探測到該源的脈沖星單脈沖輻射。雖然比快速射電暴暗了約10個量級，該源的射電脈沖星相輻射具有很好的規律性，其脈沖產生的區域只占總旋轉相位的不到7%。并且，通過同時X射線觀測，團隊發現射電脈沖星相的輻射和X射線的輪廓峰相位相反。這一點和其他類FRB爆發的相位不同，FRB爆發傾向于隨機分布。

科研人員認為，這一發現揭示了快速射電暴的產生機制很可能與脈沖星輻射不同，它們發生的時候可能伴隨著可以破壞磁層穩定結構的爆發性過程，因此它們可以出現在各種不同的旋轉相位。這一結論對于理解和建立FRB產生機制有重要意義，同時也可以很好解釋為何重復FRB很少展現出顯著的自旋周期性這一問題。