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周围磁场存在极端逆转-世界上第一个连续活跃和重复快速射电暴的环境特征

洪恒飞 肖乐 科技日报记者 江耘。周围转世征

从银河系外来,磁场存极带着许多宇宙奥秘,端逆第个电暴的环快速射电暴(FRB)穿越茫茫星海,界上境特多次参观地球。连续人类对它的活跃和重起源知之甚少。

5月12日,复快国际学术期刊《科学》刊登了中外联合研究团队在快速射电暴领域的速射重磅发现。中国天眼发现的周围转世征世界上第一个持续活跃的快速射电暴FRB研究团队 20190520B作为观察对象,首次发现快速射电暴周围磁场有极端反转。磁场存极

“从环境特征的端逆第个电暴的环一致性来看,这意味着FRB 20190520B可能在双星系统中,界上境特而双星伴星可能是连续黑洞或大质量恒星。” 《论文》第一作者、活跃和重之江实验室研究专家冯毅表示,复快这一发现是快速射电暴起源研究的重要一步。

根据观测现象反推环境特征。

快速射电暴是一种无线电波爆发,通常只持续几毫秒,但能释放出相当于太阳一整天释放的能量。科学家们发现,一些快速射电暴会反复爆发。

近年来,全球大量射电望远镜拔地而起,更新了人类对快速射电暴的观察和认知。FRBB成果的研究对象 自2019年5月20日20190520B出现以来,许多国家的科学家每次监测都有一个或多个望远镜检测到其爆发,持续可靠。

去年3月,冯毅参与的研究小组在《科学》杂志上发表了研究论文,首次提出了解释重复快速射电暴偏振频率演化的统一机制,指出重复快速射电暴处于类似超新星遗迹的复杂环境中。

“快速射电暴的偏振性质包括快速射电暴本身的特点及其形成环境等丰富信息。冯毅说,由于绝大多数快速射电暴发生在银河系外,与人类相距数十亿光年,很难直接观察到它们的起源。通过识别其周围的环境特征来推测起源是一种重要的手段。

研究团队利用位于澳大利亚的帕克斯望远镜和位于美国的绿岸望远镜,这次对FRB进行了调查 20190520B进行了17个月的监测,然后根据监测数据对其偏振性能进行了测量和分析。

“在快速射电暴到达地球之前,法拉第通过宇宙中的等离子体旋转,振动方向发生变化。到达地球时,振动方向与刚发出时不同。” 冯毅解释说,电磁波通过磁化等离子体会改变振动方向,称为法拉第旋转。快速射电暴经过的宇宙磁场环境可以通过分析法拉第的旋转量来反推。

这一重大成就涉及到横跨地球三大洲的大型国际设备的观察:李迪国际团队使用位于澳大利亚的帕克斯望远镜和位于美国的绿岸望远镜,这是世界上第一个继续活跃和快速射击FRB 长期监测20190520B,对观测数据的综合分析首次揭示了其周围磁场的极端反转,表明FRB 20190520B可能在双星系统中,双星伴星可能是黑洞或大质量恒星。(李菂/ScienceApe/中国科学院供图)。(李菂/ScienceApe/中国科学院图纸供应)。

AI算法快速提取有效数据。

监控时间跨度达到17个月,必然会收集大量的数据,如何快速提取有用的信息?

冯毅介绍,本研究的监测数据容量约为几十个TB,但真正包含信号的数据只有几百兆。智能计算天文平台在之江实验室提供了重要的帮助。通过人工智能算法,信号提炼在几天内完成,大大减轻了研究团队的工作量。

中国科学院国家天文台研究员、之江实验室计算天文首席科学家李迪通过综合分析发现,FRB 20190520B法拉第旋转量经历了两次正负值剧烈变化。

“法拉第旋转量的值反映了电子密度和磁场强度。电子密度和磁场强度越大,振动方向旋转角度越大,相应的法拉第旋转量越大。冯毅指出,一般来说,这项研究将是FRB 随着时间的进化规律,初步计算出20190520B法拉第的旋转量,从而推断出其起源环境特征与双星系统相似。

他说,下一步,智江实验室天文计算团队将继续监测这种快速射电暴,以发现法拉第旋转的周期性变化,并有望进一步确定其起源和环境特征。

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