中國「慧眼」衛星最新觀測結果證實,快速射電暴可以起源於磁星爆發。這一發現,與國際上其它望遠鏡的觀測一起,部分破解了快速射電暴的起源之謎。成果19日由國際學術期刊《自然‧天文學》在線發表。
快速射電暴是2007年發現的一種神秘天文現象,持續時間僅幾毫秒,起源和產生機制不明。科學家猜測了50多個起源模型,其中包括黑洞起源、磁星起源等,也有科學家將其與外星文明信號相關聯。2020年4月,全球多個衛星探測器觀測到一個亮度極高的快速射電暴,引發了研究熱潮。
在中國科學院高能物理研究所昨日舉行的發布會上,「慧眼」衛星首席科學家、中國科學院高能物理研究所研究員張雙南介紹,在這次觀測中,「慧眼」衛星發現了首個跟快速射電暴相關聯的X射線暴,確認其來自銀河系內的磁星SGR J1935+2154,並在國際上首先證實該X射線暴包含的兩個X射線脈衝是快速射電暴的高能對應體。
「這是人類首次確認快速射電暴的起源天體,證明了至少磁星可以產生快速射電暴,對於理解快速射電暴的產生和輻射機制具有關鍵作用。」張雙南說,「從現有研究看,磁星上很難存在生命體。」
磁星是一類具有宇宙最強磁場的中子星,表面磁場強度為地球磁場強度的百萬億倍以上,在活躍期間會出現劇烈的X射線暴發。理論預言,磁星也能產生快速射電暴,但一直未得到觀測數據支持。
「慧眼」衛星是中國第一顆空間X射線天文衛星,於2017年6月發射升空,目前已在軌穩定運行超過3年半,在黑洞、中子星等研究方面取得一系列重要成果。據介紹,此次針對快速射電暴的觀測中,相比國際上其它高能天文衛星,「慧眼」衛星觀測數據統計性最好、能區覆蓋最寬。
「慧眼」增強版進入方案設計階段
張雙南還透露,「慧眼」衛星設計壽命4年,目前狀態良好,預期可運行約8至10年。同時,被譽為「慧眼」增強版的增強型X射線時變與偏振空間天文台(eXTP),研製工作已進入方案設計階段。
「慧眼」衛星地面應用系統副總師宋黎明研究員補充說,「慧眼」衛星運行狀態良好,具體表現為:衛星星務功能正常,可以為載荷提供良好的工作環境;衛星姿態控制正常,各類觀測計劃可以有效執行;星上有主備份的硬件設備均處於主份狀態,備份尚未啟用。
據了解,在「慧眼」衛星穩定運行的同時,中科院高能所牽頭研製的eXTP經過十多年預研之後,已進入方案設計階段。eXTP是中國領導的大型國際合作空間X射線天文衛星項目,在中子星、黑洞等天體的研究方面,其綜合性能相比於國際同類衛星有一個數量級以上的提升,將把中國的空間高能天文研究進一步帶入國際領先水平。
張雙南說,作為「慧眼」項目的繼任者,eXTP的科學目標為1奇2星3極端,1奇即黑洞奇點,2星包括中子星和誇克星,3極端包括極端引力、極端磁場和極端密度。