科技日?qǐng)?bào)記者 陸成寬

就像我們能夠通過某地出現(xiàn)彩虹，判斷這個(gè)地方剛下過雨一樣，天文學(xué)家可以通過快速射電暴周邊環(huán)境的復(fù)雜程度，確定其所處的演化階段。

“基于中國(guó)天眼（FAST）等多項(xiàng)數(shù)據(jù)，我們首次提出了一種描述快速射電暴周邊環(huán)境復(fù)雜程度的方法，即‘RM彌散度’，這種方法能夠解釋重復(fù)快速射電暴偏振頻率演化，示蹤快速射電暴的身份信息，為最終確定快速射電暴起源提供了關(guān)鍵觀測(cè)證據(jù)?！?月20日，在接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)，中國(guó)天眼首席科學(xué)家、中科院國(guó)家天文臺(tái)研究員李菂表示。

相關(guān)研究成果近日發(fā)表于頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》雜志。

快速射電暴是廣袤宇宙中的一種射電波劇烈暴發(fā)的現(xiàn)象。它持續(xù)時(shí)間極短，通常只有幾毫秒。

可別小瞧這幾毫秒的閃現(xiàn)。雖然它存在的時(shí)間非常短，但能量特別高。在這幾毫秒的時(shí)間里，它可以把地球上萬(wàn)億年的發(fā)電量，完全以射電波的形式釋放掉。

事實(shí)上，快速射電暴的起源和產(chǎn)生機(jī)制是當(dāng)今天文學(xué)最大的謎題之一，科學(xué)家對(duì)此一直爭(zhēng)論不休。

“對(duì)于快速射電暴這種神秘現(xiàn)象的研究，可能對(duì)物理學(xué)和天文學(xué)產(chǎn)生革命性影響。當(dāng)然，我們目前是一小步一小步地往前走?！崩钋呎f(shuō)。

快速射電暴的偏振性質(zhì)，包含了快速射電暴本身的特性以及其形成環(huán)境等豐富信息，對(duì)快速射電暴偏振性質(zhì)的精確測(cè)量，將推進(jìn)對(duì)快速射電暴周邊環(huán)境及其起源的理解。

李菂解釋道，快速射電暴周邊環(huán)境的變化越復(fù)雜，快速射電暴就越年輕、活躍程度就越高，快速射電暴周邊環(huán)境的復(fù)雜程度包含著快速射電暴的“身份信息”，比如年齡、來(lái)源地等。

目前觀測(cè)到的95%左右的快速射電暴都是“神龍見首不見尾”，出現(xiàn)一次，便再無(wú)蹤跡。但是，天文學(xué)家在觀測(cè)中發(fā)現(xiàn)，有一些快速射電暴會(huì)重復(fù)爆發(fā)。

依托中國(guó)天眼的高靈敏度優(yōu)勢(shì)以及美國(guó)綠岸望遠(yuǎn)鏡，加拿大CHIME望遠(yuǎn)鏡，澳大利亞平方公里陣列先導(dǎo)陣（ASKAP）等全球先進(jìn)射電望遠(yuǎn)鏡，共測(cè)量了5個(gè)重復(fù)快速射電暴樣本。“結(jié)果表明，這些重復(fù)快速射電暴都處在類似超新星遺跡的復(fù)雜環(huán)境中，為最終確定快速射電暴起源提供了關(guān)鍵觀測(cè)證據(jù)?！崩钋呎f(shuō)。

“這項(xiàng)研究成果將推動(dòng)構(gòu)建更完整、更為貼近真實(shí)情況的快速射電暴起源模型，這是最主要的科學(xué)意義。”李菂說(shuō)，同時(shí)，它將推動(dòng)天文學(xué)家更注重對(duì)快速射電暴偏振的測(cè)量，從而在不同的波段全面考量快速射電暴的觀測(cè)性質(zhì)，這或許會(huì)產(chǎn)生新發(fā)現(xiàn)或新見解。

“中國(guó)天眼以及其他先進(jìn)設(shè)備的持續(xù)深度監(jiān)測(cè)，有望在未來(lái)2到3年回答關(guān)于快速射電暴起源的一系列關(guān)鍵問題，比如重復(fù)暴與非重復(fù)暴是否有統(tǒng)一起源?！崩钋呎f(shuō)道。

（文中圖片由中科院國(guó)家天文臺(tái)提供）

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