科學家找到辨識快速射電重復暴的“身份證”
【環(huán)球網(wǎng)科技綜合報道】3月21日消息,記者從中科院官網(wǎng)了解到,中國科研團隊首次提出了能夠統(tǒng)一解釋重復快速射電暴偏振頻率演化的機制,并基于此導出了能夠描述快速射電暴周邊環(huán)境單一參數(shù)即“RM彌散”, 有潛力成為辨識重復暴的“身份證”。
近日,相關研究成果發(fā)表在《科學》(Science)雜志上。
資料顯示,快速射電暴(FRB)是在無線電波段最為劇烈的爆發(fā)現(xiàn)象,其起源未知,也是當今天文學領域熱點前沿之一。
現(xiàn)在,中國科學院國家天文臺李菂團隊系統(tǒng)分析了來自包括“中國天眼”500米口徑球面射電望遠鏡(FAST)、美國綠岸望遠鏡(GBT)在內的多項數(shù)據(jù),首次提出了能夠統(tǒng)一解釋重復快速射電暴偏振頻率演化的機制,并基于此導出了能夠描述快速射電暴周邊環(huán)境單一參數(shù)即“RM彌散”。這一機制支持重復快速射電暴處在類似超新星遺跡的復雜電離環(huán)境中,并可以通過偏振觀測確定其可能的演化階段,為最終確定FRB起源提供了關鍵觀測證據(jù)??焖偕潆姳┑摹癛M彌散”越大對應其周邊環(huán)境變化越劇烈,因此也很可能越年輕,這有潛力成為辨識重復暴的“身份證”。
據(jù)介紹,快速射電暴的偏振性質包含快速射電暴本征特性與形成環(huán)境的豐富信息,對快速射電暴偏振性質的精確測量將繼續(xù)推進對快速射電暴環(huán)境及其起源的理解進程。該工作充分結合了FAST的靈敏度高優(yōu)勢和這一國際熱點前沿的豐富觀測資源,包括美國Greenbank望遠鏡、加拿大CHIME望遠鏡、澳大利亞平方公里陣列先導陣(ASKAP)等,為構建完整的FRB起源模型奠定了重要的觀測基礎。
科研人員發(fā)現(xiàn)了重復暴的線偏振度存在隨頻率降低而降低的統(tǒng)一趨勢,并可以通過單一參數(shù)“RM彌散(σRM)”量化描述,這排除了基于輻射區(qū)磁層高度變化的脈沖星偏振內稟頻率演化(intrinsic frequency evolution)等其他模型。
另外,研究人員已構建了基于多路徑傳播的磁化散射屏模型(Yang et al.2022已接收發(fā)表),可以進一步限制FRB源周圍的復雜環(huán)境,包括湍流尺度、密度漲落、磁場構型等重要物理性質。FAST的持續(xù)深度監(jiān)測結合其他先進設備,有望在未來2~3年回答關于FRB起源的一系列關鍵問題,如重復暴與非重復暴是否有統(tǒng)一起源等問題。
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