快速射電暴示意圖 課題組供圖
本報訊（記者崔雪芹）3月18日，《科學》發表研究論文指出，重復快速射電暴（FRB）處在類似超新星遺跡的復雜環境中。
“該論文創新性地利用偏振頻率演化關系研究快速射電暴周邊環境，首次提出了能夠解釋重復快速射電暴偏振頻率演化的統一機制，為區分重復快速射電暴起源的眾多理論模型提供了關鍵觀測證據。”論文第一作者、之江實驗室智能計算平臺研究中心馮毅博士告訴《中國科學報》。
尋找來自宇宙深處的快速射電暴源頭非常困難。“快速射電暴信號在傳播過程中，會受到周邊星際介質的影響。我們能夠通過分析快速射電暴的偏振等特征限制它的輻射機制，推測它所穿過的介質的磁感應強度和電子數密度等信息。”論文通訊作者、中國科學院國家天文臺FAST（“中國天眼”）首席科學家李菂研究員表示。
利用射電望遠鏡“中國天眼”和美國綠岸射電天文望遠鏡對一組重復快速射電暴脈沖的偏振特征進行系統分析后，馮毅等人發現，樣本集中的重復快速射電暴都呈現出低頻線偏振度低、高頻線偏振度高的特征。這種特殊的頻率演化關系說明，樣本集中的快速射電暴暴源所處的環境很復雜，具有很強的磁場和很高的電子數密度，和超新星遺跡、脈沖星風云的環境特征相吻合。也就是說，這些快速射電暴極有可能處在超新星遺跡、脈沖星風云等環境中。
重復暴的線偏振度存在隨頻率降低而降低的統一趨勢，并且這種頻率演化關系可以通過單一參數“RM彌散（σRM）”量化描述。這排除了通道內混淆、基于輻射區磁層高度變化的脈沖星偏振內稟頻率演化模型等其他解釋。
基于此，李菂團隊與云南大學楊元培教授、美國普林斯頓大學魯文賓博士、美國內華達大學張冰教授等人合作，構建了基于多路徑散射的介質模型，可以進一步約束輻射區的空間尺度、密度漲落、磁場構型等重要物理性質。
李菂表示，這項工作充分結合了FAST靈敏度高的優勢和這一國際熱點前沿的豐富觀測資源，為構建完整的FRB起源模型提供了重要的觀測基礎。FAST的持續深度監測結合其他先進設備，有望在未來2~3年回答關于FRB起源的一系列關鍵問題。
相關論文信息：
https://doi.org/10.1126/science.abl7759
《中國科學報》 (2022-03-18 第1版 要聞)標簽：
