环球时讯：奇特的瞬态无线电脉冲为其神秘的起源提供线索

来源：cnBeta 　2023-06-11 17:32:32

(资料图)

遥远的矮星系中一个神秘的宇宙天体正在产生快速射电暴 (FRB)，新的研究揭示了其源头周围罕见的天文环境，那里的磁场扭曲和起伏。这是首次观察到 FRB 的磁场反转，表明某些 FRB 可能起源于双星系统。

绿岸望远镜能够观察到来自 FRB20190520B 的波的方向变化，就像通过大质量恒星大气层的镜头观察到的那样。图片来源：NSF/GBO/P.Vosteen

在 40 亿光年外的矮星系中心，有一个神秘的宇宙天体，它会产生仅持续几毫秒的能量爆发。关于这种快速射电暴 (FRB) 的新研究揭示了其源头周围罕见的天文环境，其中磁场随时间扭曲、转动和起伏。这是首次检测到从 FRB 观察到的磁场反转，也是首次在另一个星系中观察到这种行为。

天文学家长期以来一直在寻找快速射电暴的神秘起源。这些神秘的瞬态射电脉冲于 2007 年由西弗吉尼亚大学的一组科学家发现，被认为是宇宙之谜，因为 FRB 的成因和起源仍然未知。

由西弗吉尼亚大学研究生研究助理 Reshma Anna-Thomas 领导的一个国际团队在运动期间发现了 FRB 中磁场反转的第一个证据。这一发现也强化了至少一部分快速射电暴起源于双星系统的观点，双星系统是一个由两颗相互绕行的恒星组成的系统。

Anna-Thomas 分享道，“我们希望发现旋转测量的高值，表明极端磁化等离子体环境，但令人惊讶的是，我们还发现它是高度可变的，并且集成磁场会翻转方向。”

Anna-Thomas 和团队使用美国国家科学基金会的绿岸望远镜 (GBT) 对 FRB 20190520B 进行了为期 17 个月的观测——这在天文时间尺度上非常短暂。 FRB 的独特特征激发了对数据的更深入研究，例如高局部色散测量（这是密集局部环境的标志），以及与 FRB 位于同一位置的持久无线电源。来自澳大利亚帕克斯望远镜（也称为 Murriyang）的数据帮助完成了这张照片并加强了他们的结论。

具有如此极端湍流和反转的磁场以前从未在宇宙中观察到过，尽管我们银河系中有一颗脉冲星非常接近。这颗脉冲星位于一个双星系统中，有一颗大质量恒星。研究人员将他们的 FRB 观察到的磁性解释为可能是由大质量恒星的湍流日冕引起的，这提供了一个令人惊叹的镜头，我们可以通过它观察 FRB 双星。西弗吉尼亚大学教授兼天文学家 Sarah Burke Spolaor 解释说：“来自大质量恒星大气层的剧烈起伏和流动的等离子体风沿着我们对 FRB 源的视线提供了一个不断变化的磁场。当光波在特定方向波动时会发生偏振，而磁场可以重新调整该方向。这就是我们能够观察到光的变化方向的方式。”

支持这项研究的 GBO 科学家 Ryan Lynch 补充说：“GBT 的高灵敏度、观察高频和记录全极化数据的能力对这项研究至关重要。它是研究快速射电暴的最佳望远镜之一。”

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