加拿大氫強(qiáng)度測繪實驗團(tuán)隊(CHIME)在 arXiv 論壇上放出來一則重大新聞，讓我們先來看看究竟是何等大事件吧：

　　天文學(xué)者們關(guān)于 CHIME 發(fā)現(xiàn) 8 個新的重復(fù) FRB 的評論

　　2007 年，Lorimer 團(tuán)隊在 Parkes 望遠(yuǎn)鏡歷史的巡天數(shù)據(jù)中，找到了一個光度極高，持續(xù)極短的射電閃光事件。這個極亮的射電閃光來自遙遠(yuǎn)的銀河系外，被稱為快射電暴(FRB)。隨后 Keane、Thornton 等人陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了更多 FRB 事件，因此 FRB 成為了科學(xué)界的熱點(diǎn)話題。

　　FRB 家族中，有一些極其特殊，它們可以在同一個地方重復(fù)地發(fā)生，因此被稱為重復(fù)暴。Spitler 團(tuán)隊在 Arecibo 望遠(yuǎn)鏡的觀測數(shù)據(jù)中找到了第一例重復(fù)的 FRB 121102。重復(fù)暴的發(fā)現(xiàn)迅速掀起了熱潮，科學(xué)家們開始重新審視 FRB 的起源，單純?yōu)碾y性的事件是無法理解重復(fù)暴的。

　　FRB 121102 后續(xù)的跟蹤觀測發(fā)現(xiàn)了它周圍存在一個持續(xù)產(chǎn)生射電輻射的天體，并且這個 FRB 位于一個距離我們 30 多億光年的矮星系中。偏振測量顯示 FRB 121102 的 Faraday 旋轉(zhuǎn)量高達(dá) 10^5 rad m^-2，暗示它極有可能存在于一個超強(qiáng)的磁場環(huán)境中。

　　2019 年初，CHIME 團(tuán)隊公布了發(fā)現(xiàn)第二例重復(fù)暴 FRB 180814.J0422+73 的消息。這個重復(fù)暴大約位于 15 億光年外的宇宙深處，重復(fù)出現(xiàn)了 6 次。重復(fù)暴不再是孤獨(dú)的個例，應(yīng)該還有更多重復(fù)暴等待我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)。

　　此次，CHIME 望遠(yuǎn)鏡不負(fù)眾望，在幾個月的巡天之中探測到 8 個新的重復(fù) FRB。這 8 個重復(fù)暴與前兩例在很多性質(zhì)上類似，特別是在部分脈沖中看到了時間—頻率漂移現(xiàn)象(見圖3)。

8 個重復(fù)暴信號的時間—頻率特征

　　由于星際介質(zhì)色散效應(yīng)，低頻電磁波總是晚于高頻波抵達(dá)接收機(jī)，因此研究射電信號的特征，我們需要消除色散的干擾。色散導(dǎo)致的時間延遲反比于頻率的平方。然而，即便消除了色散的影響，有些中心頻率較低的子脈沖仍然延遲于高頻脈沖，如圖 4 所示，這種現(xiàn)象被稱為時間—頻率漂移。我們目前觀測到的漂移現(xiàn)象中，尚未出現(xiàn)高頻子脈沖延后于低頻子脈沖，這是等離子透鏡效難以理解的，時間—頻率漂移現(xiàn)象應(yīng)該反映的是 FRB 源本身的幾何特征。時間—頻率漂移目前尚未在非重復(fù)的 FRB 中發(fā)現(xiàn)，這表面它極有可能是重復(fù)暴獨(dú)有的特性。

FRB 180814.J0422+73 的時間頻率漂移特征

　　FRB 180916.J0158+65，在本次觀測中重復(fù)了 10 次。偏振測量發(fā)現(xiàn)這個重復(fù)暴的 Faraday 旋轉(zhuǎn)量只有-115.3 rad m^-2，這個值遠(yuǎn)小于 FRB 121102 的旋轉(zhuǎn)量。此外，目前尚無明顯證據(jù)表明這些重復(fù)暴源的附近存在持續(xù)射電輻射的天體。這樣看來，不同的重復(fù)暴源，其電磁環(huán)境可以存在極大的差異，這或許將影響 FRB 的起源。

　　色散量(DM)的擬合顯示 FRB 180916.J0158+65 的 DM 值為 349 pc cm^-3。由于銀河系以及銀暈電子分布的不確定性，我們還無法排除這個重復(fù)暴是否真的來自銀河系外。另外 FRB 181030.J1054+73 的 DM 值僅有 103.5 pc cm^-3，是目前探測的 DM 最小的 FRB。即便如此，銀河系貢獻(xiàn)的 DM 僅有 32-40 pc cm^-3，依然表明這個 FRB 來自于銀河系外。低 DM 的 FRB 可用來研究近鄰星系的電子分布情況。

　　FRB 究竟是否存在多種起源，即重復(fù)暴與非重復(fù)暴來自不同天體物理過程，這是一個值得探究的問題。目前看來，重復(fù)暴是一種普遍的、頻繁的現(xiàn)象，是不是所有 FRB 都是可以重復(fù)的，這需要我們使用高靈敏射電望遠(yuǎn)鏡，如 FAST，進(jìn)行長時間的監(jiān)測。同時，使用大視場望遠(yuǎn)鏡搜索更多的 FRB 也非常重要。我們期待揭開 FRB 神秘面紗的那天，相信那天不久將會到來!
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