文/姿势分子 6park.com
中国天眼，再一次震惊世界！困扰了天文学家15年的宇宙谜题，或将在中国天眼FAST的面前被揭露！

（图片说明：中国天眼取得重大发现）

自从FAST建成以来，很多人都在好奇它做了些什么，还抱怨看不到它的成果。实际上，FAST从来没有停止观测，而它的观测内容又相对比较专业，所以普通人很少
所谓的快速射电暴，顾名思义，就是一种持续时间非常短的高能电波。不过，其快速和高能的程度，都可能远远超出你的想象。
通常来说，一次快速射电暴的时间仅有几毫秒，也就是不足1/100秒。但是，其爆发出来的能量，竟然和太阳在整整1天的时间里释放的能量相当！尽管宇宙中有许多的高能现象，但快速射电暴的威力仍然令人十分震惊。
（图片说明：快速射电暴）
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2007年，射电天文学家Duncan Lorimer教授及其团队首次发现这种极端现象，从那天开始，快速射电暴就引起了无数天文学家的好奇和关注。但问题在于，快速射电暴非常神秘，以至于其本质至今仍然是个未解之谜。
首先，它的持续时间过短，当天文学家反应过来的时候，就已经错过寻找其来源的机会了；其次，快速射电暴不仅时间短，而且大部分都不会重复爆发，这对于溯源来说就更困难了；而且，快速射电暴在爆发之前没有任何征兆，我们无法对曾经爆发过的地方持续观测等待下一次；尤其是目前大部分快速射电暴都来自于河外星系，观测难度就更大了。
（图片说明：磁星被认为是快速射电暴的来源）

由于这些因素，快速射电暴的庐山真面目一直令科学家们大惑不解，成为了当今天文学界的一个重大的未解之谜。
目前来说，科学家们对快速射电暴的来源有几种不同的猜想，其中最流行的一种说法就认为它们是来自于宇宙中的一种极其特殊的天体——磁星。
我们知道，当一颗大质量恒星死亡的时候，会以超新星爆发的形式来终结自己的寿命。其遗骸会变成致密星，不过会根据质量的不同形成不同的致密星。如果其内核质量超过太阳的3倍，就会变成最恐怖的黑洞；如果质量在太阳的1.44-3倍之间，就会变成中子星。中子星的直径不超过20公里，因此密度非常大，每立方厘米就重达上亿吨！
（图片说明：中子星艺术图）

在中子星中，有一种非常特殊，那就是磁星（另一种特殊的中子星，就是FAST最擅长观测的脉冲星）。顾名思义，这种天体的磁场非常强，甚至可以达到地球磁场的数万亿倍！
想要破解这个谜题，除了需要科研人员之外，还必须要有强大的观测设备才可以。而我国的FAST，恰恰在观测快速射电暴方面具有无与伦比的能力。
FAST的口径达到了500米，是当今世界最强大的单口径射电望远镜。它的观测能力非常强大，工作频段为70MHz—3GHz，这就限制了它观测的天体对象。自从建成以来，FAST一直在脉冲星发现和观测方面发挥着惊人的能力，一次次创造了天文学的历史。除了脉冲星之外，快速射电暴也是FAST最擅长的领域。
（图片说明：中国天眼）

正所谓一个好汉三个帮，即便是FAST这样强大的望远镜，如果有其他望远镜的帮助也可以发挥更强大的作用。为了破解快速射电暴之谜，我国天文学家还联合了在美国的科学家进行共同研究，同时还配合了位于美国的一台强大望远镜——绿岸望远镜。
绿岸射电望远镜高146米，重7700吨，其碟形天线的尺寸为100米x 110米。最牛的是，这家伙竟然可以移动，是当今世界最大的可移动的射电望远镜。它的观测对象和FAST比较相似，也被用于观测宇宙中的中子星，甚至还被用来寻找宇宙中的地外文明。
可以说，这两台望远镜都是当今世界上最顶级的射电望远镜，二者的强强联手，给我们带来巨大的发现也不足为奇。
（图片说明：绿岸望远镜）

3月18日，来自我国之江实验室智能计算平台研究中心研究专家冯毅、FAST首席科学家兼之江实验室计算天文首席科学家李菂，以及来自内华达大学拉斯维加斯分校的天体物理学家Bing Zhang，还有云南大学、北京大学、普林斯顿大学等高校和机构的研究人员，在国际权威期刊《科学》上发表了他们的重大发现，或将有助于人类破解快速射电暴之谜。
从论文的作者名单上可以看到，这里绝大部分都是中文名。毫不夸张地说，在这个宇宙之谜的破解过程中，中国科学家功不可没！
从2019年开始，天文学家就利用两台望远镜对5个快速射电暴进行观测，获取了21个重复快速射电暴的偏振数据，这些数据被认为是破解这个谜题的关键。
（图片说明：主要作者都是中国名字）

李菂介绍说：“快速射电暴信号在传播过程中，偏振特征会受到周边星际介质的影响。我们能够通过分析快速射电暴的偏振等特征，限制它的辐射机制，推测它所穿过的介质的磁感应强度和电子数密度等信息。”
根据此前的理论，如果快速射电暴来自于宇宙中的恐怖磁场，那么其无线电波也会在磁场的作用下被极化。
然而，当FAST在2019年对快速射电暴FRB 121102进行观测时，并没有发现极化现象，这令天文学家非常困惑。然而，在利用绿岸望远镜进行观测的时候，天文学家观测到了极化的现象。

这是FAST观测能力不行吗？当然不是！研究人员相信，这里面有其他的原因。
事实证明，两台望远镜观测到不同的结果，在于二者观测的频段不同，FAST是在1-1.5GHz的频率下观测的，而绿岸的观测频率为3GHz及以上。研究人员得出结论，快速射电暴的极化情况与频率密切相关。
研究人员提出了一个模型：当快速射电暴产生的时候，应该是完全极化的。但在经过周围空间内的等离子体或星际物质时，就会出现一种名叫法拉第旋转的效应，导致偏振角出现不同。由于法拉第旋转的幅度与频率有关，所以出现了绿岸望远镜看到了极化的现象，而FAST的观测结果却是已经去极化的情况了。

根据这些情况，研究人员推测，这些重复的快速射电暴很有可能经过了超新星遗迹、脉冲星风云甚至是大质量黑洞附近的过热等离子体等环境，这对于天文学家找到快速射电暴的起源来说是一个重要的突破。
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