快速射电暴起源难定，中国天眼再立新功

近日，有“中国天眼”之称的中国500米口径球面射电望远镜（FAST）捷报频传。中国科学家利用FAST观测数据在快速射电暴研究中取得了重大进展，10月29日和11月4日各有一篇论文在《自然》杂志发表。那么什么是快速射电暴？研究它又有怎样的意义呢？让我们一起来了解一下。

一、什么是快速射电暴？

快速射电暴(FRB)是一类高度色散且短时标的射电爆发现象，有着十分奇异的特性。它们的持续时间通常只有几毫秒,但释放出的能量却相当于太阳在几天到几十天释放能量的总和。自2007年首例快速射电暴被发现之后，快速射电暴奇异的特性引起了很大的关注，目前已成为天文中重要的研究方向。

二、快速射电暴的起源

根据爆发现象是否会重复发生，快速射电暴可分为重复暴和非重复暴。其中重复暴和非重复暴可能对应不同的物理过程，科学家们提出了许多可能的理论模型。

根据现有理论，重复暴可能的产生机制包括软伽马射线重复暴的强耀发、脉冲星的巨型脉冲、中子星与小天体的磁撞等过程。不同于重复暴，非重复暴可能起源于那些无法重复发生的事件，双中子星并合、大质量中子星坍缩等灾变性事件都被认为有可能产生非重复暴。

但也有观点认为已知的非重复暴可能本质上也是重复暴，只是受限于望远镜灵敏度和观测时间，其重复信号未被探测到，这意味着所有的快速射电暴可能有着相同的物理起源。由此可见，目前快速射电暴的起源问题仍没有定论，还有待科学家们进一步地深入研究。

三、快速射电暴的研究意义

快速射电暴是人们观测到的最神秘的天体爆发现象之一，很可能对应着某些未知的物理过程。探寻其背后的起源机制有助于天文学家理解宇宙中的能量释放过程，并有可能为物理学研究带来新的突破。

此外，快速射电暴有可能成为天文学家研究宇宙的重要工具。来自遥远天体的快速射电暴可以成为强有力的宇宙学探针,在宇宙大尺度结构研究、限制爱因斯坦弱等效原理、星系际介质磁场研究等重要问题上发挥关键作用。

四、中国天眼与快速射电暴

快速射电暴的研究离不开射电观测设备，500米口径的“中国天眼”作为世界最大的单天线射电望远镜，为射电暴研究提供了强力的支持。随着2020年1月1日FAST正式开放运行，该研究领域的中国力量也迅速崛起。

2020年5月18日，国家天文台朱炜玮、李菂等的研究成果论文在《天体物理学快报》正式刊发。他们从FAST海量巡天数据中发现了快速射电暴FRB181123，这是FAST首次发现新的快速射电暴。

2020年10月29日《自然》杂志刊发了对重复暴FRB180301偏振探测的成果文章，北京大学教授、国家天文台研究员李柯伽团队利用FAST探测了一例罕见的快速射电暴FRB180301，观测了其丰富的偏振特征。

2020年11月4日又有一篇FAST在该领域的成果论文在《自然》杂志刊发，北京师范大学林琳、北京大学张春风、国家天文台王培等联合研究团队利用FAST超高的灵敏度对快速射电暴候选体SGR1935+2154射电波段流量给出了迄今为止最严格的限制。

在这一前沿领域，中国科学家与中国的大科学设备发挥着越来越重要的作用。相信在科学家们的努力下，终有一日我们将彻底揭开快速射电暴的神秘面纱。

参考资料：

[1]王敏浩,高鹤,王界双,李兵,俞云伟,刘彤,戴子高.快速射电暴高能辐射的相关研究[J/OL].中国科学:物理学 力学 天文学:1-12[2020-11-13].

[2]天文学家科普“快速射电暴”.新华日报.2019.01.12

[3] 李龙彪,黄永锋,耿金军.快速射电暴的观测及理论研究进展[J].天文学进展,2017,35(04):429-447

[4]FAST望远镜首次发现新快速射电暴.中国科学院国家天文.2020.04.30

[5]探茫茫星际 显天眼威力.人民网.人民日报.2020.11.06

[6]中国天眼FAST运行稳定可靠取得一系列重大科学成果.中国科学院国家天文台.2020.11.05