520这天，“中国天眼”连续4次捕捉到30亿光年外神秘信号 “中国天眼”发现世界首例持续活跃重复快速射电暴，“像在谈一场永久的恋爱” “天眼”立功：中国天文学家观测到首例持续活跃快速射电暴 中国天眼“上新” 发现全球首例持续活跃的重复快速射电暴 “中国天眼”首次探测到“黑寡妇”脉冲星新现象 中国天眼给力！重复快速射电暴的“身份证”找到了 中国天眼新发现：快速射电暴起源研究有了关键观测证据 “中国天眼”新发现：快速射电暴起源研究有了关键观测证据 拨开星际磁场迷雾，“中国天眼”新成果扩展恒星形成认知 中国天眼进入“多出成果”“出好成果”新阶段 组图丨“中国天眼”已发现500多颗新脉冲星
20秒4次 快速射电暴与FAST“一眼”万年
时间回到2019年。那时，论文第一作者、国家天文台牛晨辉博士在处理FAST观测数据时发现，5月20日的数据存在重复的高色散脉冲。“当时很激动，我们很快排除了这是脉冲星和射电干扰，确定了该脉冲来自一个新的快速射电暴。”牛晨辉说。依照国际惯例，该快速射电暴被以探测日期命名为FRB 20190520B。>>详情
在后续观测中，他和同事们又发现新的惊喜，FRB 20190520B不仅是重复的，还是没有爆发窗口的持续活跃的快速射电暴。最新发表的这篇论文中，他们确认，这是世界首例持续活跃的重复快速射电暴。
“20190520，依旧520。”平时科研中相当严谨的牛晨辉感到一种无法用语言表达的奇妙缘分。“它的持续活跃，似乎是在那次’一眼万年’的邂逅之后，和FAST演绎着一场永久的爱情。”>>详情
夜空下的“中国天眼”fast和美国甚大天文阵列望远镜（非实景图）
07年朦胧相见 16年揭开面纱
快速射电暴的研究历程并不长，2007年首次确定了它的存在，2016年探测到第一例重复爆发的快速射电暴，目前该领域已成为天文学最新研究热点之一。>>详情
“快速射电暴”可以拆分成“快速”“射电”“暴”三个部分来理解。其中，“快速”意指爆发持续时间非常短。“射电”意指所在的电磁波波段；“暴”意指剧烈爆发现象，不用1毫秒就能释放太阳大约一整年辐射出的能量。>>详情
快速射电暴是从脉冲星中衍生出来的新领域，李菂在格致论道的演讲中表示，现在FAST发现的快速射电暴不多，它们都来自宇宙的青少年时期，即来自宇宙的早期。相对而言，它们非常暗和弱。在他们设计、建设FAST望远镜的时候，这个领域都还没有出现。但是天眼的建设过程中，就开始考虑赋予它做快速射电暴探测的能力了。
快速射电暴的信号本身是很像脉冲星的，但是脉冲星是一个致密的天体，它有严格的周期性，就像一个钟一样会比较稳定地转动。而对于快速射电暴这样密集的脉冲，我们找不到它的周期性。所以FAST的观测使我们能够在很大程度上排除这种重要的、活跃的重复暴来自一个孤立的磁星或者黑洞的可能。但我们距离理解它具体是什么还有相当的距离，这是一个非常活跃的前沿领域。>>详情
“中国天眼”全景（无人机照片）。新华社记者 欧东衢 摄
“再见，再也不见”？其实是情有独钟
·难以捕捉，转瞬即逝
很长时间以来，同一个FRB往往只能被探测到一次，好比宇宙深处每一次的“暗送秋波”转瞬即逝，再也不出现，自然也看不清、找不到那个“眨眼睛的人”——“再见，再也不见”。
这是因为人一眨眼的工夫大约300毫秒，快速射电暴持续的时间是1毫秒——这样的暴发很难被“捕捉”到。
很长时间内，同一个快速射电暴只能被探测到一次；直到2016年，美国阿雷西博望远镜才探测到一次重复的快速射电暴。几年来，全球天文学家发现了近500例快速射电暴，只有不到10例有活跃爆发，但它们也集中在某个窗口期，一旦窗口期过去，它就又消失了。>>详情
·多个窗口，活跃爆发
2019年5月20日，李菂团队利用位于中国贵州省境内的500米口径球面射电望远镜(FAST)——“中国天眼”，首次探测到了重复快速射电暴FRB20190520B，频率为1.05-1.45 GHz。研究者在最初的观测中发现了4次爆发，在2020年4月至2020年9月之间的每月跟踪观测中，累计18.5小时内观测到75次爆发，这表明该射电暴持续保持着较高的活跃度。
牛晨辉称，目前全球观测到的快速射电暴有500余例，其中重复快速射电暴只有24例，但其中活跃的重复暴不到10例。“即便是能够重复观测到的快速射电暴，大部分都有一个活跃的窗口期。例如此前首例发现的重复快速射电暴FRB 20121102A，我们可以在1小时内观测到100多次爆发，但随后就会衰减甚至观察不到，而在对FRB 20190520B的观测中，我们尝试了不同的时间窗口，而每次都能观测到其爆发。”>>详情
穿越30亿光年的寻找
>为找到这一快速射电暴的家，也就是其宿主星系，研究人员邀请了美国甚大阵列望远镜（VLA）、美国帕洛玛望远镜和凯克望远镜、加拿大-法国-夏威夷望远镜和日本斯巴鲁近红外光学望远镜加入了观测行列。
“在综合分析观测数据后，我们确定FRB 20190520B的’家’是一个距离我们30亿光年的贫金属矮星系。”牛晨辉说道。>>详情
·如何确认身份？
就像我们能够通过某地出现彩虹，判断这个地方刚下过雨一样，天文学家可以通过快速射电暴周边环境的复杂程度，确定其所处的演化阶段。
“基于中国天眼（FAST）等多项数据，我们首次提出了一种描述快速射电暴周边环境复杂程度的方法，即‘RM弥散度’，这种方法能够解释重复快速射电暴偏振频率演化，示踪快速射电暴的身份信息，为最终确定快速射电暴起源提供了关键观测证据。”3月20日，在接受科技日报记者采访时，中国天眼首席科学家、中科院国家天文台研究员李菂表示。
李菂解释道，快速射电暴周边环境的变化越复杂，快速射电暴就越年轻、活跃程度就越高，快速射电暴周边环境的复杂程度包含着快速射电暴的“身份信息”，比如年龄、来源地等。>>详情
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收获满满！中国天眼进入“多出成果”“出好成果”的阶段
FAST从提出构想到通过国家验收花费了26年的时间，近百名科研工作者前赴后继投入到这个项目中。FAST的全新设计理念开创了建造巨型望远镜的新模式，多年来，工程团队开展了一系列的技术攻关，克服了力学、测量、控制、材料、大尺度结构等领域诸多技术难题，实现了多项自主创新。
2020年1月11日通过国家验收以来，FAST运行效率和质量不断提高，年观测时长超过5300小时，已远超国际同行预期的工作效率，为FAST科学产出起到重要支撑作用。
国家天文台台长常进院士表示，基于超高灵敏度的优势，FAST未来将在快速射电暴起源与物理机制、中性氢宇宙研究、脉冲星搜寻与物理研究、脉冲星测时与低频引力波探测等方向产出更多深化人类对宇宙认知的科学成果。>>详情
图为FAST夜空中快速射电暴的闪烁示意图（视频截图）。中国科学院国家天文台供图
