「慧眼」揭宇宙奧秘

 

「慧眼」衛星觀測磁星爆發示意圖。

　　中科院高能所發表中國首顆空間X射線天文衛星「慧眼」（Hard X-ray Modulation Telescope，HXMT）最新觀測成果，證實快速射電暴可起源於磁星暴發。「慧眼」基於獨特設計，對X射線暴進行高精度定位，從而證明該X射線暴和快速射電暴都來自SGR J1935+2154磁星。有專家表示，這是人類首次確認快速射電暴的起源天體，對於理解快速射電暴的產生和輻射機制具有關鍵作用。

　　快速射電暴（Fast Radio Burst, FRB）是2007年發現的神秘天文現象，持續時間僅幾毫秒，其起源和產生機制是當今天文學最大謎題之一。為解釋快速射電暴現象，科學家們提出各種猜想，包括兩顆緻密星併合、緻密星塌縮、磁星的爆發、中子星與小行星碰撞等，甚至還有人猜測是外星人發出的信號。

　　獨特準直器設計建功

　　在19日中科院高能所舉行的發佈會上，「慧眼」衛星首席科學家、中國科學院高能物理研究所研究員張雙南介紹，在這次觀測中，「慧眼」衛星發現首個跟快速射電暴相關聯的X射線暴，確認其來自銀河系內的磁星SGR J1935+2154，並在國際上首先證實該X射線暴包含的兩個X射線脈衝是快速射電暴的高能對應體。該成果19日由國際學術期刊《自然．天文學》線上發表。「這是人類首次確認快速射電暴的起源天體，證明了至少磁星可以產生快速射電暴，對於理解快速射電暴的產生和輻射機制具有關鍵作用。」張雙南說。

　　磁星是表面磁場強度為地球磁場強度百萬億倍以上的中子星，活躍期間會出現劇烈X射線暴發，因此很多理論家認為它們可以產生快速射電暴。2020年4月中旬，SGR J1935+2154進入了新活躍期，開始出現頻繁的X射線暴發。

　　在這種情況下，慧眼衛星調整了既定觀測計劃，對這顆磁星進行了長時間定點觀測。在FRB 200428之前約8.6秒，慧眼衛星探測到了來自這顆磁星方向的一個極亮的X射線暴發，它同時也被歐洲的INTEGRAL衛星、俄羅斯的KONUS-WIND探測器和義大利的AGILE衛星監測到。

　　這個時間差別正好與恒星際物質對射電信號的延遲相當，說明X射線暴和快速射電暴起源於同一次暴發。

　　此外，慧眼衛星基於獨特的準直器設計，對X射線暴進行高精度定位，從而證明該X射線暴和快速射電暴都來自SGR J1935+2154磁星。這是首個起源於銀河系內的快速射電暴，對於理解快速射電暴的物理本質，也是重要里程碑。

　　張雙南說：中國「慧眼」為證認快速射電暴的起源作出了重要貢獻，不僅如此，向全世界開放的「慧眼」衛星、下一代天文台、「中國天眼」射電望遠鏡等，還將為人類天文學發展貢獻更大的中國力量。

補充資料：

2007年發現的神秘天文現象，其持續時間只有幾毫秒。為解釋這 種現象，科學家們提出各種猜想，包括兩 顆緻密星併合、緻密星塌縮、磁星的爆 發、中子星與小行星碰撞等，甚至還有人猜測是外星人發出的信號。近年來，快速射電暴的研究資料越來越豐富，關於其起源之謎爭論也越發激烈。