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中国天眼的重大发现是什么? | 科技袁人

导言:

持续活跃的重复快速射电暴,这说的是啥?

■ 视频链接:

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本视频发布于2022年6月22日,点赞量已达7624

■ 精彩呈现:

最近,“中国天眼”500米口径球面射电望远镜(FAST)发布了一个大发现:持续活跃的重复快速射电暴(重大发现,首例!)。呃,这说的是啥?大多数人可能连断句都困难。

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实际上,这个词组的主体是“快速射电暴”(fast radio bursts,简称FRB)。这是个名词,意思是快速的射电爆发。射电好理解,它就是radio,无线电。还有快速和爆发,是多快速多爆发呢?一次快速射电暴在1毫秒的时间内能释放出太阳一年的能量,这是多么辉煌灿烂的爆发!

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快速射电暴自2007年发现以来,迅速成为天文学研究热点之一。但这种现象究竟是怎么来的,什么样的物理过程能在这么短的时间内放出这么多的能量,现在仍然不清楚,——所以它一直是热点。

2019年,快速射电暴在舆论场中刷了一次屏(外星人来了?就好比半夜听到动静,非说“不排除是闹鬼” | 中国日报)。当时“加拿大氢强度测绘实验”射电望远镜(CHIME)在两个月中探测到多达13次快速射电暴,其中有一个信号重复出现超过6次。许多媒体说,这可能是外星人的信号!然后一大群网友在那刷:“不要回答!不要回答!!不要回答!!!”

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《中国日报》的记者来采访我,我淡定地回答了一句:刷“不要回答”的朋友们可以理解,不过即使你想回答,现在也完全没有技术手段啊。这话的意思是,我们现在只是在接收地球外的信号,而往外发的能力还是非常低的。即使你想像《三体》里的叶文洁一样向地球外发射信号,你也发不出去。

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实际上,我们当然不能排除快速射电暴是外星人的信号,但这种可能仍然是非常低的,因为其他的解释多得是。媒体光拿这一种可能出来报,纯属咋呼。

FAST作为世界上口径最大的射电望远镜,在某些波段有最高的灵敏度,在探测快速射电暴方面非常有优势。2020年,我在介绍FAST的主要科学目标时(有人认为FAST是烧钱作假——听蝲蝲蛄叫就不种庄稼了?| 袁岚峰),就提到其中之一是快速射电暴。顺便说一句,FAST在2020年4月开启了地外文明搜索(nao.cas.cn/xwzx/kydt/20)。是的,地外文明搜索是个真实的项目,不是科幻!

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不过,这次FAST的成果并不属于地外文明搜索,而是属于快速射电暴。论文第一作者、中国科学院国家天文台牛晨辉博士在处理数据时发现,2019年5月20日的数据存在重复的高色散脉冲,所以它叫做FRB 20190520B。之后,团队通过组织多台国际设备天地协同观测,综合射电干涉阵列、光学、红外望远镜以及空间高能天文台的数据,将FRB 20190520B定位于一个距离我们30亿光年的贫金属的矮星系,确认近源区域拥有目前已知的最大电子密度,并发现了迄今第二个快速射电暴持续射电源对应体。

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与人类发现的第一例重复快速射电暴FRB 20121102A相比,FRB 20190520B各方面的特征都更为极端。例如FRB 20121102A存在爆发活跃期,也就是说爆一会歇一会,但FRB 20190520B从未停止爆发,目前FAST已探测到了后者几百次爆发。

这些成果有什么意义呢?FAST首席科学家李菂研究员说:“上述发现揭示了活跃重复暴周边的复杂环境有类似超亮超新星爆炸的特征,挑战了对快速射电暴色散分析的传统观点,为构建快速射电暴的演化模型、理解这一剧烈的宇宙神秘现象打下了基础。”

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呃,这话对普通人来说好像还是不知所云……我的朋友、青年天文学家刘博洋博士给出了一个解读(zhihu.com/question/5368):不同表现的快速射电暴,很可能是同一种天体演化到不同阶段的样子。这次报道的快速射电暴源520,可能是刚刚形成的,目前已知最年轻、最活跃,自由电子“雾霾”最致密、磁场也最强的一个超新星遗迹。

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刘博洋去请教了牛晨辉,实际上他们就是同门师兄弟。牛晨辉说,现在还没有足够的证据来完全肯定这种假说。所以虽然他们也认为很有可能是天体年龄演化导致的,但本着严谨、负责的态度,他们并没有马上给出结论。所有只照本宣科的科普文章,也没有告诉大家天文学家心里在想什么,这就是为什么大家看了新闻仿佛啥也没看懂。

真是有趣的状况,我们也许正处在大突破的前夜。不过,至少媒体不再胡乱刷“外星人信号”和“不要回答”了。随着资料的积累,原来认为神秘的事情变得越来越不神秘,这就是进步的普遍模式。

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■ 作者简介:本文作者袁岚峰,中国科学技术大学化学博士,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心副研究员,中国科学技术大学科技传播系副主任,中国科学院科学传播研究中心副主任,科技与战略风云学会会长,“科技袁人”节目主讲人,安徽省科学技术协会常务委员,中国青少年新媒体协会常务理事,中国科普作家协会理事,入选“典赞·2018科普中国”十大科学传播人物,微博@中科大胡不归,知乎@袁岚峰(zhihu.com/people/yuan-l)。

■ 责任编辑:SS

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