人类首次！中国慧眼卫星确认快速射电暴来自磁星

仙仙

2月19日，中国科学院高能物理研究所举行新闻发布会，发布了慧眼卫星最新观测结果：慧眼卫星发现首个跟神秘的快速射电暴相关联的X射线暴，确认其来自银河系内的磁星SGR J1935+2154，并在国际上首先证认该X射线暴包含的两个X射线脉冲是快速射电暴的高能对应体。这一发现，与国际上其他望远镜的观测一起，证明快速射电暴可以起源于磁星爆发，破解了快速射电暴的起源之谜，并为理解快速射电暴的辐射机制和磁星的爆发机制提供了至关重要的数据。这一研究工作主要由中国科学院高能物理研究所、北京师范大学、美国内华达大学、清华大学等单位完成，并于2月19日在国际著名期刊《自然·天文学》发表。




快速射电暴是2007年发现的神秘的天文现象，持续时间只有几毫秒，其起源和产生机制是当今天文学最大的谜题之一。


2020年4月28日，加拿大CHIME实验和美国STARE2实验同时看到了一个亮度极高的快速射电暴，被命名为FRB 200428，其方向与银河系内的磁星SGR J1935+2154方向大概一致，因此，FRB 200428很可能起源于银河系内的这颗磁星，但还需要更多的观测证据加以确认。


磁星是表面磁场强度为地球磁场强度百万亿倍以上的中子星，在活跃期间会出现剧烈的X射线爆发，因此很多理论家认为它们也可以产生快速射电暴。2020年4月中旬，SGR J1935+2154进入了一个新的活跃期，开始出现频繁的X射线爆发。在这种情况下，慧眼卫星调整了既定的观测计划，对这颗磁星进行了长时间定点观测。此外，慧眼卫星基于独特的准直器设计，对X射线暴进行了高精度定位，从而证明了该X射线暴和快速射电暴都来自这颗磁星。这是人类首次确认快速射电暴的起源天体，也是首个起源于银河系内的快速射电暴。关于FRB 200428的相关研究成果，被英国《自然》杂志评为2020年十大科学发现之一，也被美国《科学》杂志列入2020年十大科学突破。


总结而言，慧眼卫星发现了：


1. 该X射线暴来自磁星SGR J1935+2154；


2. 该X射线暴的两个X射线脉冲是该快速射电暴的高能对应体；


3. 该X射线暴的能谱十分特殊。


因此，慧眼卫星证认了快速射电暴的磁星起源，该重大发现对于理解快速射电暴的产生和辐射机制具有关键作用。这次对该磁星和快速射电暴的观测，也体现了慧眼卫星作为空间天文台的强大科学能力。


慧眼卫星是我国第一颗空间X射线天文卫星，由中科院高能所在1993年提出。自2017年6月15日发射升空以来，慧眼卫星已在轨稳定运行超过3年半，并在黑洞、中子星等研究方面取得一系列重要成果。（中央广播电视总台央视记者帅俊全）