“中国天眼”有重大突破,中国天眼揭示快速射电暴爆发信号有望揭示起源

中新网北京4月12日电 (记者 孙自发)中国科学院国家天文台4月12日宣布,基于500米口径球面射电望远镜(FAST)巡天的丰富数据,被誉为“中国之眼”,FAST首席科学家李戈研究员带领团队提出了新的分析框架“Pincus-Lyaponov相图”,量化爆发事件的随机性和混沌性,揭示快速射电暴(FRBs)的时间-能量性能)。 它与地震和太阳耀斑有着根本的不同,这种差异对快速射电爆发的星震起源提出了挑战。

基于新的相图,李红团队发现快速射电暴在时能二元空间中的传播接近所谓的布朗运动,这意味着它们表现出高度的随机性。 然而,同样不可预测的地震、太阳耀斑等却表现出更为严重的混乱。 快速无线电突发的高度随机性可能是由多种机制或多个发射位置的组合引起的。

“中国天眼”有重大突破

这一天文成果以封面文章的形式发表在《科学通报》上。中国科学院国家天文台/供图

这篇利用《中国天眼》丰富数据于近期完成的重要论文,于4月12日以封面文章发表在“中国科技期刊卓越行动计划”综合性领先期刊《科学通报》上。

李瀚表示,“中国天眼”强大的观测能力结合创新的分析方法,可以深入表征宇宙中神秘的爆发信号,并有望最终揭示其起源。

《科学通报》同时发表快射电暴领域理论专家、美国内华达大学张兵教授的评论文章称,“这一创新方法促使理论家深入思考物理机制”突发现象的分析,可以进一步应用于FAST的大数据采集。” 测试它所揭示的物理定律的普遍性。”

根据天文学研究小组的说法,快速射电爆发是来自宇宙深处的短暂而强烈的无线电波爆发。 顾名思义,快速射电爆发可以在千分之一秒内释放大量能量。 自2007年首次发现快速射电暴以来,它们因其神秘性和力量而吸引了世界各地科学家的关注。 然而,到目前为止,天文学家尚未弄清楚这些强大能量是如何产生的。 如何解决这个谜题可能有助于人类在天文学乃至基础物理学方面取得重大突破。

他们指出,虽然目前尚不清楚射电暴的发射速度到底有多快,但他们至少可以推测其来源是某种所谓的含有极高能量密度的致密天体,例如中子星或黑洞。 现在已知中子星发出的信号会像灯塔一样有规律地扫过地球,而且非常稳定。 如果此类天体也发射快速射电暴,我们能看到常规的快速射电暴信号吗? 非常遗憾的是,在过去的许多研究中,所有寻找毫秒到秒量级快速射电暴周期的努力都失败了,这需要天文学家重新考虑快速射电暴的发射方式。

“中国天眼”有重大突破

这一天文成就以中国传统艺术形式展示。中国科学院国家天文台/供图

天体也会经历不可预测且看似混乱的能量释放过程,例如星震和地震。 致密天体的星震,尤其是具有极端磁场的磁星,被认为是快速射电爆发的可能触发机制。 地震混乱是不可预测的,但并非完全随机。 非常强烈的地震事件之后往往会发生相对较弱的余震。 这说明地震发生的时间和能量是相关的,并不是完全随机的。 然而,以往的研究并不能揭示时间和能量这两个基本物理参数之间的关系。

天文研究团队表示,这就像抛硬币这样的随机事件,其不可预测性是稳定且连续的。 人们无法根据当前抛掷的正面和反面来预测下一次或下一个结果。 相应地,像气候这样的混沌系统看起来像随机过程一样混乱,但其不可预测性随着​​时间的推移而增加。 只需仰望天空,你就可以预测下一秒的天气,但即使是世界上最好的预报系统也很难预测。 精确预测几周或几个月后的天气,时间越长,准确度越高,这是混沌系统的特点。 (超过)

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