中外学者为快速射电暴起源研究提供关键观测证据

快速射电暴示意图 课题组供图

　　3月18日，《科学》发表研究论文指出，重复快速射电暴（FRB）处在类似超新星遗迹的复杂环境中。

　　“该论文创新性地利用偏振频率演化关系研究快速射电暴周边环境，首次提出了能够解释重复快速射电暴偏振频率演化的统一机制，为区分重复快速射电暴起源的众多理论模型提供了关键观测证据。”论文第一作者、之江实验室智能计算平台研究中心冯毅博士告诉《中国科学报》。

　　寻找来自宇宙深处的快速射电暴源头非常困难。“快速射电暴信号在传播过程中，会受到周边星际介质的影响。我们能够通过分析快速射电暴的偏振等特征限制它的辐射机制，推测它所穿过的介质的磁感应强度和电子数密度等信息。”论文通讯作者、中国科学院国家天文台FAST（“中国天眼”）首席科学家李菂研究员表示。

　　利用射电望远镜“中国天眼”和美国绿岸射电天文望远镜对一组重复快速射电暴脉冲的偏振特征进行系统分析后，冯毅等人发现，样本集中的重复快速射电暴都呈现出低频线偏振度低、高频线偏振度高的特征。这种特殊的频率演化关系说明，样本集中的快速射电暴暴源所处的环境很复杂，具有很强的磁场和很高的电子数密度，和超新星遗迹、脉冲星风云的环境特征相吻合。也就是说，这些快速射电暴极有可能处在超新星遗迹、脉冲星风云等环境中。

　　重复暴的线偏振度存在随频率降低而降低的统一趋势，并且这种频率演化关系可以通过单一参数“RM弥散（σRM）”量化描述。这排除了通道内混淆、基于辐射区磁层高度变化的脉冲星偏振内禀频率演化模型等其他解释。

　　基于此，李菂团队与云南大学杨元培教授、美国普林斯顿大学鲁文宾博士、美国内华达大学张冰教授等人合作，构建了基于多路径散射的介质模型，可以进一步约束辐射区的空间尺度、密度涨落、磁场构型等重要物理性质。

　　李菂表示，这项工作充分结合了FAST灵敏度高的优势和这一国际热点前沿的丰富观测资源，为构建完整的FRB起源模型提供了重要的观测基础。FAST的持续深度监测结合其他先进设备，有望在未来2~3年回答关于FRB起源的一系列关键问题。

　　相关论文信息：https://doi.org/10.1126/science.abl7759

来源： 中国科学报 记者：崔雪芹