快速射电暴是我们从太空接收到的最奇特的信号之一。它们持续时间只有几千分之一秒,但在发生期间,它们的射电亮度可以超过整个星系。

多年来,一直有一个大问题萦绕在人们心头:什么样的物体能够发出如此响亮而快速的声音——而且有时还能反复发出这种声音?
如今,一系列长期的望远镜观测为解开这个谜题增添了重要的一块拼图。关键在于:这些重复出现的快速射电暴源并非孤身存在于宇宙中——它们并非孤例。
指向两颗恒星的信号
这项新研究的重点是一个名为 FRB 220529A 的重复源,它位于大约 25 亿光年之外。
在近20个月的时间里,天文学家对其进行了密切观测,最终捕捉到了无线电信号中罕见的变化。这种变化只有在爆发源位于一个复杂且活跃的星系团附近时才会发生。
那个区域看起来很像一个双星系统,其中两颗恒星相互绕转。
与孤立的恒星向空旷的宇宙空间发射脉冲不同,这种重复出现的辐射源似乎与附近的伴星共享空间,而伴星会扰动周围的环境。
此次观测由一个国际团队利用贵州的五百米口径球面望远镜(FAST )进行。
FAST,也被称为“中国天眼”,体型巨大,其碟形天线直径约1640英尺。研究团队还利用了澳大利亚帕克斯射电望远镜来辅助观测结果。
具有奇异活动的无线电波
快速射电暴的无线电波几乎完美地沿单一方向排列,这种特性称为线极化。
当这些波穿过充满磁场的高温带电气体时,其极化角度会发生旋转。科学家使用一种称为旋转测量(RM)的方法来测量这种效应。
2023年末,研究团队观测到快速射电暴FRB 220529A的RM值剧烈波动,随后又恢复稳定。他们将这种短暂而剧烈的事件称为“RM耀斑”。它就像无线电波在到达地球之前所穿过物质的指纹一样。
中国科学技术大学紫金山天文台叶莉博士是该研究的第一作者。
李博士说:“2023年底,我们检测到RM值突然上升了一百多倍。随后两周内RM值迅速下降,恢复到之前的水平。”
为什么伴星符合数据
这种快速变化表明,一团致密的磁化等离子体云短暂地穿过了地球和爆发源之间的视线。
研究团队将这种等离子体与附近伴星的日冕物质抛射(CME)联系起来。日冕物质抛射是恒星(包括我们自己的太阳)向太空喷射带电粒子的剧烈过程。
“一种自然的解释是,附近的一颗伴星喷射出了这种等离子体,”香港大学香港天文及天体物理研究所创始所长张冰教授解释说。
云南大学杨元培教授指出,该团队的模型能够很好地解释观测结果。“所需的等离子体团块与太阳和银河系其他恒星喷射出的日冕物质抛射相一致。 ”
重复的无线电脉冲是对耐心的一种回报
重复出现的快速射电暴虽然罕见,但对研究人员来说却价值连城,因为它们可以让望远镜长时间观测同一个射电源。
经过数月的监测,尤其是当脉冲与源周围不断变化的物质相互作用时,某些规律才会显现出来。
FRB 220529A 是 FAST 专项计划的一部分,该计划自 2020 年以来一直在追踪重复出现的辐射源。有一段时间,它并不引人注目。
张教授说:“FRB 220529A 已被监测数月,起初看起来并无异常。然而,经过长达 17 个月的观测后,发生了一些真正令人兴奋的事情。”
将磁星与快速射电暴联系起来
这项新结果与许多天文学家已经认真对待的一个观点相吻合:磁星可能是至少一些快速射电暴的幕后黑手。
磁星是一种中子星,是超大质量恒星爆炸后留下的超高密度残骸,其磁场非常强,可以改变周围的空间。
当一颗磁星位于另一颗恒星附近时,那颗恒星可以向该区域倾泻等离子体,从而改变爆发信号离开时的样子。
张教授表示:“这一发现为至少部分重复快速射电暴的起源提供了确凿的线索。证据有力地支持双星系统的概念,该系统包含一颗磁星(一颗拥有极强磁场的脉冲星)和一颗类似太阳的恒星。”
该团队将这一成果归功于长时间、细致的观察以及在多个设施中的坚持不懈。
紫金山天文台吴雪峰教授表示,这一发现得益于利用世界上最好的望远镜进行的坚持不懈的观测,以及一支敬业的研究团队的不懈努力。
快速射电暴是我们从太空接收到的最奇特的信号之一。它们持续时间只有几千分之一秒,但在发生期间,它们的射电亮度可以超过整个星系。

多年来,一直有一个大问题萦绕在人们心头:什么样的物体能够发出如此响亮而快速的声音——而且有时还能反复发出这种声音?
如今,一系列长期的望远镜观测为解开这个谜题增添了重要的一块拼图。关键在于:这些重复出现的快速射电暴源并非孤身存在于宇宙中——它们并非孤例。
指向两颗恒星的信号
这项新研究的重点是一个名为 FRB 220529A 的重复源,它位于大约 25 亿光年之外。
在近20个月的时间里,天文学家对其进行了密切观测,最终捕捉到了无线电信号中罕见的变化。这种变化只有在爆发源位于一个复杂且活跃的星系团附近时才会发生。
那个区域看起来很像一个双星系统,其中两颗恒星相互绕转。
与孤立的恒星向空旷的宇宙空间发射脉冲不同,这种重复出现的辐射源似乎与附近的伴星共享空间,而伴星会扰动周围的环境。
此次观测由一个国际团队利用贵州的五百米口径球面望远镜(FAST )进行。
FAST,也被称为“中国天眼”,体型巨大,其碟形天线直径约1640英尺。研究团队还利用了澳大利亚帕克斯射电望远镜来辅助观测结果。
具有奇异活动的无线电波
快速射电暴的无线电波几乎完美地沿单一方向排列,这种特性称为线极化。
当这些波穿过充满磁场的高温带电气体时,其极化角度会发生旋转。科学家使用一种称为旋转测量(RM)的方法来测量这种效应。
2023年末,研究团队观测到快速射电暴FRB 220529A的RM值剧烈波动,随后又恢复稳定。他们将这种短暂而剧烈的事件称为“RM耀斑”。它就像无线电波在到达地球之前所穿过物质的指纹一样。
中国科学技术大学紫金山天文台叶莉博士是该研究的第一作者。
李博士说:“2023年底,我们检测到RM值突然上升了一百多倍。随后两周内RM值迅速下降,恢复到之前的水平。”
为什么伴星符合数据
这种快速变化表明,一团致密的磁化等离子体云短暂地穿过了地球和爆发源之间的视线。
研究团队将这种等离子体与附近伴星的日冕物质抛射(CME)联系起来。日冕物质抛射是恒星(包括我们自己的太阳)向太空喷射带电粒子的剧烈过程。
“一种自然的解释是,附近的一颗伴星喷射出了这种等离子体,”香港大学香港天文及天体物理研究所创始所长张冰教授解释说。
云南大学杨元培教授指出,该团队的模型能够很好地解释观测结果。“所需的等离子体团块与太阳和银河系其他恒星喷射出的日冕物质抛射相一致。 ”
重复的无线电脉冲是对耐心的一种回报
重复出现的快速射电暴虽然罕见,但对研究人员来说却价值连城,因为它们可以让望远镜长时间观测同一个射电源。
经过数月的监测,尤其是当脉冲与源周围不断变化的物质相互作用时,某些规律才会显现出来。
FRB 220529A 是 FAST 专项计划的一部分,该计划自 2020 年以来一直在追踪重复出现的辐射源。有一段时间,它并不引人注目。
张教授说:“FRB 220529A 已被监测数月,起初看起来并无异常。然而,经过长达 17 个月的观测后,发生了一些真正令人兴奋的事情。”
将磁星与快速射电暴联系起来
这项新结果与许多天文学家已经认真对待的一个观点相吻合:磁星可能是至少一些快速射电暴的幕后黑手。
磁星是一种中子星,是超大质量恒星爆炸后留下的超高密度残骸,其磁场非常强,可以改变周围的空间。
当一颗磁星位于另一颗恒星附近时,那颗恒星可以向该区域倾泻等离子体,从而改变爆发信号离开时的样子。
张教授表示:“这一发现为至少部分重复快速射电暴的起源提供了确凿的线索。证据有力地支持双星系统的概念,该系统包含一颗磁星(一颗拥有极强磁场的脉冲星)和一颗类似太阳的恒星。”
该团队将这一成果归功于长时间、细致的观察以及在多个设施中的坚持不懈。
紫金山天文台吴雪峰教授表示,这一发现得益于利用世界上最好的望远镜进行的坚持不懈的观测,以及一支敬业的研究团队的不懈努力。