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【經濟日報新聞客戶端】慧眼衛星立功:人類首次確認快速射電暴的起源天體
2021-02-22|文章來源:沈慧 |【
 

  在廣袤的宇宙中,經常有一束神秘無線電波襲來。雖然它僅僅閃現幾個毫秒(1毫秒=1‰秒),也就是蒼蠅煽動一次翅膀的時間,但它瞬間釋放的能量卻可以相當于地球上幾百億年總的發電量。2007年,天文學家發現了這一神秘電波并將其命名為快速射電暴(Fast Radio Burst,簡稱FRB)。

  這一神秘電波從何而來?它會不會是外星人發來的“信號”?關于快速射電暴,其起源和產生機制是當今天文學最大的謎題之一。

  向著科學的高峰攀登,我國第一顆空間X射線天文衛星——慧眼(HXMT)衛星發現首個跟神秘的快速射電暴相關聯的X射線暴,確認其來自銀河系內的磁星SGR J1935+2154,并在國際上首先證認該X射線暴包含的兩個X射線脈沖是快速射電暴的高能對應體。這一發現,與國際上其它望遠鏡的觀測一起,證明快速射電暴可以起源于磁星爆發,破解了快速射電暴的起源之謎,并為理解快速射電暴的輻射機制和磁星的爆發機制提供了至關重要的數據。本研究工作主要由中國科學院高能物理研究所(高能所)、北京師范大學、美國內華達大學、清華大學等單位完成。相關研究成果,2月19日在線發表于國際著名期刊《自然·天文學》。

  磁星,是表面磁場強度為地球磁場強度百萬億倍以上的中子星,在活躍期間會出現劇烈的X 射線暴發,因此很多理論家認為它們也可以產生快速射電暴。2020年4月,全球多個衛星探測器觀測到一個亮度極高的快速射電暴——FRB 200428,并觀測到其方向與銀河系內的磁星SGR J1935+2154方向大概一致。

  2020年4月中旬,SGR J1935+2154進入了一個新的活躍期,開始出現頻繁的X射線暴發。在這種情況下,慧眼衛星調整了既定的觀測計劃,對這顆磁星進行了長時間定點觀測。在FRB 200428之前約8.6秒,慧眼衛星探測到了來自這顆磁星方向的一個極亮的X射線暴發,它同時也被歐洲的INTEGRAL衛星、俄羅斯的KONUS-WIND探測器和意大利的AGILE衛星監測到。

  “這個時間差別正好與恒星際物質對射電信號的延遲相當,說明X射線暴和快速射電暴起源于同一次爆發。”研究人員表示,慧眼衛星基于獨特的準直器設計,對X射線暴進行了高精度定位,從而證明了該X射線暴和快速射電暴都來自這顆磁星。這是人類首次確認快速射電暴的起源天體,也是首個起源于銀河系內的快速射電暴。對于理解快速射電暴的物理本質,這是一個重要的里程碑。

  “跟其它高能天文衛星的觀測數據相比,慧眼衛星對FRB 200428的觀測數據統計性最好、能區覆蓋最寬,提供了最為豐富、精細的時變和能譜信息。”研究人員告訴記者,慧眼衛星不僅發現了該X射線暴來自于磁星SGR J1935+2154;該X射線暴的兩個X射線脈沖是該快速射電暴的高能對應體;而且憑借高精度定位發現了該X射線暴的能譜十分特殊。“這次對該磁星和快速射電暴的觀測,體現了慧眼衛星作為空間天文臺的強大科學能力。”研究人員表示。(經濟日報記者 沈慧)

(原版鏈接:https://proapi.jingjiribao.cn/detail.html?id=327214&user_id=129909&source=wechat_friend)


 
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