【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】 近日，中國科學(xué)院上海天文臺研究員余文飛課題組領(lǐng)銜的國際團隊，在至今發(fā)現(xiàn)的第二例與快速射電暴(Fast Radio Burst，F(xiàn)RB)成協(xié)的持續(xù)射電源(Persistent Radio Source，PRS)的高靈敏度射電干涉陣觀測研究中取得進展。通過分析美國甚大陣(Very Large Array，VLA)在2020年和2021年的機遇性觀測，在前期精確定位重復(fù)快速射電暴FRB 20190520B并發(fā)現(xiàn)與其成協(xié)的致密PRS的基礎(chǔ)上，該團隊進一步發(fā)現(xiàn)了該致密射電源具有顯著的射電輻射光變和寬頻段年時標(biāo)流量下降。結(jié)合探測到的射電譜變化線索，本研究揭示了該持續(xù)射電源和中心引擎可能與致密天體吸積噴流活動的聯(lián)系。這一成果為剖析宇宙快速射電暴的起源和演化問題、揭示快速射電暴近源(約pc尺度)的極端電磁環(huán)境，提供了重要線索。12月11日，相關(guān)研究成果發(fā)表在《天體物理學(xué)報》(The Astrophysical Journal)上。
 

　　FRB 20190520B是由中國科學(xué)院國家天文臺“多科學(xué)目標(biāo)同時巡天”(CRAFTS)重大項目通過我國的“中國天眼”500米口徑球面射電望遠鏡(FAST)發(fā)現(xiàn)的首例重復(fù)快速射電暴。通過發(fā)現(xiàn)至今多年的持續(xù)監(jiān)測，“天眼”團隊發(fā)現(xiàn)它是至今唯一持續(xù)活躍快速射電暴。2020年夏，上海天文臺與合作團隊，利用上述VLA機遇觀測，對該快速射電暴實現(xiàn)了亞角秒級精確定位，并探測到與暴成協(xié)的致密PRS，這是至今確認的上千例快速射電暴中的第二例；因具有超過四倍于其他快速射電暴的當(dāng)?shù)厣⒘?，該快速射電暴是至今局域電磁環(huán)境最極端的快速射電暴，可能處于起源和演化的早期；該重要快速射電暴和與其成協(xié)的持續(xù)射電源，為揭示快速射電暴的起源和演化提供了突破口。
 

　　本研究中，余文飛課題組主導(dǎo)的數(shù)據(jù)分析表明該持續(xù)射電源在3 GHz頻段處有顯著的光變，并具有約3.2σ的顯著流量下降；發(fā)現(xiàn)它的寬射電頻段(1-12GHz)流量有近20%的年度下降(如圖)；排除光變來自星際閃爍(interstellar scintillation)與校準(zhǔn)等系統(tǒng)因素引起的可能性，指向PRS內(nèi)稟光變起源；限制PRS光變成分的尺度在亞pc量級。該研究綜合時變和能譜研究結(jié)果提出該持續(xù)射電源由吸積致密天體驅(qū)動，這對諸多快速射電暴和持續(xù)射電源理論模型提出了挑戰(zhàn)，進一步觀測確認上述PRS光變將是未來監(jiān)測觀測的重要科學(xué)目標(biāo)。
 

　　上海天文臺博士研究生張先表示，F(xiàn)RB 20190520B在至今快速射電暴樣本中具有最大的當(dāng)?shù)厣⒘?Dispersion Measure)以及在年度時標(biāo)下正負變號的極端旋轉(zhuǎn)量(Rotation Measure)。本研究發(fā)現(xiàn)的光變證據(jù)揭示了該持續(xù)射電源的活躍性。余文飛表示，本研究發(fā)現(xiàn)的光變和光譜研究將持續(xù)射電源的起源指向致密天體吸積和噴流，有望揭示快速射電暴的起源、演化和至今未知的能量來源等重要科學(xué)問題。
 

　　該研究由上海天文臺、美國加州理工學(xué)院、國家天文臺等合作完成。研究工作得到國家自然科學(xué)基金的支持。
 

　　左圖：FRB 20190520B的持續(xù)射電源1.5 GHz的VLA深度圖像，包括射電暴位置(左圖右下角插圖中白點)和持續(xù)射電源。右上圖：持續(xù)射電源的2020-2021射電譜演化和持續(xù)射電源寬頻段流量顯著下降(約20%)。右下圖：持續(xù)射電源的射電多頻段光變曲線。