13亿光年外奇怪讯号！贵州天眼观测到“非常活跃”FRB电波爆发（组图）

中国科学院国家天文台设立在贵州的 500 公尺口径球面无线电望远镜「中国天眼」( FAST ) 近期首次观测到在快速电波爆发 ( FRB ) 中，出现了偏振位置角跳变的现象。有在「中国天眼」工作的天文专家表示，此次中国天眼发现的现象，将可能成功的为人类理解并探索 FRB 背后机制与辐射条件，迈出新的步伐。

根据中国《腾讯太空》报导， FRB 是宇宙内短暂且强烈的电波爆发，一般持续时间仅为数毫秒。该报导指出，人类最早的 FRB 观测纪录是在 2007 年，自从发现 FRB 现象后，对其的起源、探究就成为全世界天文学家的热门研究领域。然而，目前为止，人类对 FRB 现象的具体发生机制、起源位置、物理环境等均尚未厘清，仅猜测其可能与具有超强磁场的中子星「磁星」有关。

位于贵州的 500 公尺口径球面无线电望远镜「中国天眼」近期观测到 FAB 出现了几乎 90 度的偏振位置角跳变现象，专家认为将有助于厘清 FRB 背后的起源与物理特性。   图：翻摄自 王维扬

报导称，中国天眼的研究团队针对 FRB20201124A 的数千次电波爆发数据进行分析后，发现其中三次爆发出现约 90 度的偏阵角跳跃现象。由于此次发现的偏振角跳跃现象与观测脉冲星时得到的结论相似，中国天眼的研究团队推测， FRB 的辐射很可能来自一个高度磁化的等离子体环境。

该研究团队也将观测结果撰写成论文，并于 9 月 10 日发表于国际天文学期刊《天体物理学杂志通讯》( The Astrophysical Journal Letters )，希望为未来人类探索 FRB 背后的起源与秘密，提供新的研究方向。

任职于中国科学院，针对快速电波爆发领域从事多年研究的王维扬博士解释称，电磁波是典型的横波，电场的震动方向与传播方向垂直。而所谓的偏振，就是电磁波在与传播方向垂直的电场平面中的震动情形。王维扬也举例称，太阳眼镜中的偏光镜，就是利用光线这种电磁波产生的偏振特性，将部分光线过滤，甚至能将反射特定具有较强能量的光线，进而对眼睛进行更好的保护。

王维扬指出，中国天眼观察的 FRB20201124A ，是一个「非常活跃」的 FRB 来源。虽然其源头与地球间隔 13 亿光年的距离，但自从中国天眼开始跟踪检测后，确认其在这 4 年间出现了上千次的电波爆发现象。与此同时，王维扬也表示，由于该发射源出现的 FRB 具有非常丰富的偏振特征，中国天眼的研究团队也针对这些 FRB 观测数据进行研究，进而发现了 3 次偏振角接近 90 度的跳变现象。

在「中国天眼」研究团队的论文中， (C) 部分出现的跳变情形，是本次研究的重点。图为「中国天眼」研究团队针对 FRB20201124A 制作的瀑布图。   图：翻摄自 王维扬

王维扬表示，这种跳变现象经历的时间非常短，即使处于两种强力磁场正交的偏振模式下，仍需要符合一定的几何因素，才可能出现这种特别的情形。

另外，王维扬也指出，类似的跳变现象也出现在一些中子星发射的辐射中，推测 FRB 现象很可能来自于部分中子星的磁层。王维扬也表示，如果能确定 FRB 的起源，人类针对 FRB 起源与背后物理特性的研究，将有机会因此向前迈进一大步。