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中國“慧眼”衛(wèi)星解謎團(tuán):人類首次確認(rèn)快速射電暴來自于磁星
2021年02月20日 10:30  來源:中國新聞網(wǎng) 

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  【解說】快速射電暴(簡稱FRB)是2007年發(fā)現(xiàn)的神秘的天文現(xiàn)象,持續(xù)時(shí)間只有幾毫秒,其起源和產(chǎn)生機(jī)制是當(dāng)今天文學(xué)最大的謎題之一。

  【解說】2月19日,中國科學(xué)院高能物理研究所舉行新聞發(fā)布會(huì),發(fā)布了“慧眼”衛(wèi)星最新觀測(cè)結(jié)果:“慧眼”衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)首個(gè)跟快速射電暴相關(guān)聯(lián)的X射線暴,確認(rèn)其來自銀河系內(nèi)的磁星SGR J1935+2154。

  【同期】中科院高能所天體中心主任 “慧眼”衛(wèi)星首席科學(xué)家 張雙南

  我們證認(rèn)了(快速)射電暴和X射線暴來自于同一個(gè)爆發(fā);我們通過定位證明了這個(gè)爆發(fā)來自于磁星;然后我們的能譜證明了這個(gè)爆發(fā)是極為特殊的一個(gè)爆發(fā)。第一從位置,第二從時(shí)間,第三從光譜三個(gè)方面我們證認(rèn)了這個(gè)快速射電暴的屬性。就好像我們每個(gè)人有個(gè)身份證,出生年月日、出生在哪里,這些信息我們都給這個(gè)快速射電暴證認(rèn)出來了。

  【解說】磁星是表面磁場(chǎng)強(qiáng)度為地球磁場(chǎng)強(qiáng)度百萬億倍以上的天體,在活躍期間會(huì)出現(xiàn)劇烈的X 射線暴發(fā),因此很多理論家認(rèn)為它們也可以產(chǎn)生快速射電暴。2020年4月中旬,銀河系內(nèi)的磁星SGR J1935+2154進(jìn)入了一個(gè)新的活躍期,開始出現(xiàn)頻繁的X射線暴發(fā)。在這種情況下,“慧眼”衛(wèi)星調(diào)整了既定的觀測(cè)計(jì)劃,對(duì)這顆磁星進(jìn)行了長時(shí)間定點(diǎn)觀測(cè)。

  【解說】2020年4月28日,加拿大CHIME望遠(yuǎn)鏡和美國STARE2望遠(yuǎn)鏡同時(shí)看到了一個(gè)亮度極高的快速射電暴,被命名為FRB 200428。其方向與“慧眼”衛(wèi)星正在觀測(cè)的磁星SGR J1935+2154方向大概一致。而在此次快速射電暴發(fā)生之前約8.6秒,“慧眼”衛(wèi)星觀測(cè)到了來自這顆磁星方向的一個(gè)極亮的X射線暴發(fā),時(shí)間差別正好與恒星際物質(zhì)對(duì)射電信號(hào)的延遲相當(dāng),可以說明該X射線暴和快速射電暴起源于同一次爆發(fā)。此外,“慧眼”衛(wèi)星基于獨(dú)特的準(zhǔn)直器設(shè)計(jì),對(duì)X射線暴進(jìn)行了高精度定位,從而證明了該X射線暴和快速射電暴都來自這顆磁星。

  【同期】中科院高能所天體中心主任 “慧眼”衛(wèi)星首席科學(xué)家 張雙南

  探測(cè)快速射電暴的望遠(yuǎn)鏡往往視場(chǎng)都是很大的,因?yàn)槟悴恢浪裁磿r(shí)候發(fā)生,在哪里發(fā)生。所以視場(chǎng)盡可能大,它的定位精度就比較差。所以這次發(fā)現(xiàn)這個(gè)快速射電暴的加拿大和美國的望遠(yuǎn)鏡定位精度就不是很好。那個(gè)圈里面其實(shí)天體很多。我們“慧眼”衛(wèi)星定下來之后,誤差就很小了,相當(dāng)于一度(視場(chǎng))里面的幾分之一,這樣在那個(gè)圈里面,就這一個(gè)天體了,所以我們說它(快速射電暴)必須是這個(gè)天體產(chǎn)生的。

  【解說】張雙南表示,這一發(fā)現(xiàn),與國際上其他望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)一起,證明快速射電暴可以起源于磁星爆發(fā)。這是人類首次確認(rèn)快速射電暴的起源天體,對(duì)于理解快速射電暴的產(chǎn)生和輻射機(jī)制具有關(guān)鍵作用。

  【同期】中科院高能所天體中心主任 “慧眼”衛(wèi)星首席科學(xué)家 張雙南

  以前我們完全不知道這類新的現(xiàn)象到底是怎么產(chǎn)生的。我們現(xiàn)在終于知道了。以后在教科書上寫快速射電暴的時(shí)候,就會(huì)說,快速射電暴是可能,至少有一類是產(chǎn)生于中子星的(磁星)。在這之前這是一個(gè)問號(hào),現(xiàn)在這個(gè)問號(hào)下面,至少有一個(gè)答案,這個(gè)答案是我們提供的。

  【解說】“慧眼”衛(wèi)星是中國第一顆空間X射線天文衛(wèi)星,已在軌穩(wěn)定運(yùn)行超過3年半,并在黑洞、中子星等研究方面取得一系列重要成果。張雙南說,未來還將繼續(xù)利用“慧眼”衛(wèi)星觀測(cè)探索宇宙,并進(jìn)一步加強(qiáng)科學(xué)研究方面的國內(nèi)外合作,提高科學(xué)產(chǎn)出。

  程宇 孫自法 北京報(bào)道

  資料來源:中國科學(xué)院高能物理研究所

編輯:陳少婷