近日，依托于中國科學院國家天文台運行的、我國自主研制的國家重大科技基礎設施“中國天眼”500米口徑球面射電望遠鏡（FAST），一個由beat365官方网站天文學系、中國科學院國家天文台李柯伽研究員，中國科學院國家天文台朱炜玮研究員，beat365科維理天文與天體物理研究所東蘇勃研究員，美國内華達大學拉斯維加斯分校張冰教授等人組成的FAST優先和重大科學研究團隊對快速射電暴FRB 20201124A的深入觀測取得重要成果，揭示了該快速射電暴密近環境的動态演化。2022年9月22日，該研究成果以“一個位于棒旋星系的複雜、強磁場區域中的快速射電暴”（A fast radio burst source at a complex magnetised site in a barred galaxy）為題發表于國際著名期刊《自然》（Nature）雜志上。

快速射電暴（fast radio burst，FRB）是宇宙中偶發的無線電暴發事件。在幾毫秒的時間内，所釋放的無線電波段的能量相當于世界當前總發電量累計幾百億年的總和。快速射電暴是在2007年第一次被報道發現的，早先的探測主要是來自銀河系外的快速射電暴，迄今已經發現了好幾百個。但是，這類天文現象的物理起源仍然不清楚。2020年人們探測到了來自銀河系内磁星的快速射電暴，這表明有一些快速射電暴可以起源于磁星，即一類磁場極強的中子星。但是那些來自于宇宙學距離的快速射電暴，尤其是能夠重複暴發的快速射電暴的起源仍不清楚。對于快速射電暴已有大量的無線電波段的觀測資料，然而長期以來人們缺乏對其核心區物理參數直接觀測的資料。

FAST優先和重大科學研究團隊使用FAST對FRB 20201124A進行長期監測，在54天的82小時觀測中測到了來自于這個快速射電暴的1863個暴發脈沖信号，這樣高的事件率使它成為最活躍的幾個重複暴之一。研究團隊通過對這個源的深度觀測取得了多個國際首次的重要發現。天文學上，法拉第旋轉量描述電磁波振蕩方向随頻率旋轉的程度，可以用于直接探測介質中的磁場。研究團隊“拍攝”到了快速射電暴法拉第旋轉量動态演化的“電影”，首次發現了法拉第旋轉量的奇異演化行為，即在前36天裡法拉第旋轉量出現了無規律的短時标演化，而在随後的18天裡幾乎不變。

法拉第旋轉量的短時标演化。 陰影區有FAST觀測，但是沒有探測到射電暴發，說明快速射電暴是突然熄滅的

首次發現了快速射電暴的猝滅現象，即FRB 20201124A從保持高事件率态到在72小時内突然熄滅；首次在快速射電暴中探測到了與之前所有快速射電暴都顯著不同的高圓偏振度脈沖，其最高值達到了75%； 還首次測到了偏振度随着電磁波波長振蕩的現象。這些現象都說明了在這個快速射電暴周圍1個天文單位（即太陽到地球的距離）的環境是非常複雜并且動态演化的。通過偏振觀測顯示出的振蕩現象，該團隊對這個快速射電暴周圍1個天文單位内的環境的磁場給出直接限制，該磁場達到了高斯量級以上。

FRB 20201124A中探測到的線/圓偏振度和偏振位置角的振蕩現象

通過國際合作，他們使用美國10米Keck光學望遠鏡對這個快速射電暴的宿主星系進行了深度觀測，發現其宿主星系是約為銀河系尺度大小、富金屬的棒旋星系，并且發現這個快速射電暴所在區域恒星密度較低，處于旋臂之間，距離星系中心中等距離。該團隊認為這個環境與由于大質量恒星極端爆炸導緻的超亮超新星或伽馬射線暴後形成的年輕磁星模型不相符。

通過Keck望遠鏡對FRB 20201124A的宿主星系進行的光譜和高分辨率成像觀測

FAST對重複性快速射電暴FRB 20201124A的近2000個暴發的探測揭示了該暴非常複雜的、動态演化的、強磁場環境，這對于人們理解快速射電暴及其周圍環境如何産生射電暴發并影響其傳播提供了很大幫助。

beat365與中國科學院國家天文台聯合培養博士生胥恒、beat365博士生陳平、中國科學院國家天文台博士生牛佳瑞等人深度參與了這項研究。

原文鍊接：https://www.nature.com/articles/s41586-022-05071-8