入選2020年度十大科學發現！這項研究南大團隊深度參與

2020-12-21 中國青年報

2020年12月14日，《自然》雜誌評選了本年度的十大科學發現[1]。其中，快速射電暴作為天文學課題入選，其相關研究的三篇《自然》雜誌文章中的一篇[2]由中國科學家使用被稱作「天眼」的500米口徑射電望遠鏡（FAST）觀測完成。該成果由北京師範大學、北京大學、國家天文臺主導，包括南京大學在內的國內外多個科研單位共同完成。

快速射電暴（FRB）是在宇宙空間發生的持續時間為毫秒量級的射電輻射爆發現象。自2007年發現以來，其起源、分類和輻射機制一直是未解之謎。2020年4月28日，人類首次探測到銀河系內磁星（SGR 1935+2154）產生的快速射電暴FRB 200428。這也是人們首次在銀河系內發現的快速射電暴。

磁星是某些大質量恆星死亡或雙中子星併合後產生的一類超強磁化的中子星，具有1014-1015高斯的磁場。在FRB 200428被探測到的前後，我國500米口徑球面射電望遠鏡對銀河系內的磁星SGR 1935+2154進行了四個時間段共計8小時的監測，均沒有觀測到射電脈衝輻射。在第三個觀測時間段，即FRB 200428被觀測到的前14小時左右的數據中，南京大學張彬彬老師帶領研究團隊通過分析費米（Fermi）望遠鏡裝載的伽瑪射線暴監視系統（GBM）在X射線波段的觀測數據，辨認出了29次X射線暴，並對這些暴發進行了詳細的能譜和時變分析，得到了每個暴的能量和光變特徵。通過對這些爆發的性質 Insight（慧眼)-HXMT、INTEGRAL和Konus-Wind 等高能衛星探測到的與FRB 200428成協的X射線暴進行了比較，有力地限制了快速射電暴的物理模型。

磁星的設想圖

Credit: NASA

https://www.nasa.gov/mission_pages/chandra/multimedia/sgr0418.html

從這次特殊快速射電暴被發現以來，南京大學研究團隊對其距離[3]、數據特殊性[4]、磁星-小行星碰撞模型[5,6]、同步脈澤輻射模型[7,8]以及光度相關性[9]等方面展開了系統的研究，提出了詳盡的理論模型和物理解釋。

南京大學關於快速射電暴FRB 200428及其X射線暴的研究團隊成員包括張彬彬、戴子高、黃永鋒，王發印、肖笛、耿金軍等科研骨幹教師，還有葉昊揚，鍾樹清、楊雨涵、楊奕斯、張國強、屠作霖、張海明等多位博士後和研究生。

參考文獻：

[1] https://www.nature.com/articles/d41586-020-03514-8

[2] Lin, L., Zhang, C. F., Wang, P., Gao, H., et al., 2020, Nature, 587, 63.

[3] Zhong, S.-Q, Dai, Z.-G., Zhang, H.-M. & Deng, Can-Min, 2020, ApJ, 898, L5

[4] Yang, Y.-H, Zhang, B.-B.,Lin, L., Zhang, B. et al.,ApJ in press, arxvi: 2009.10342

[5] Dai, Z. G，2020, ApJL, 897, L40

[6] Geng, J. J.,Li, B., Li, L.-B.,Xiong, S.-L. et al., 2020, ApJL, 898,L55

[7] Xiao, D. & Dai, Z. G.,2020, ApJL, 904, L5

[8] Wu, Q., Zhang, G. Q., Wang, F. Y.& Dai, Z. G., 2020, ApJL, 900, L26

[9] Wang, F-Y.Zhang, G.-Q & Dai, Z.-G,2020, MNRAS in press , arxiv: 1903.11895

[10] https://vis.sciencemag.org/breakthrough2020/

來源：南京大學

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