“中国天眼”多波段观测研究揭示磁星快速射电暴机制特点

快速射电暴一般是来自宇宙深处其他星系的毫秒级极亮射电爆发。目前全世界的射电望远镜已经发现了成百上千例这样的爆发，其中数十例还会重复爆发。FAST针对尊龙凯时平台FRB开展了一系列深度观测，揭示了一部分FRB的能量特点和偏振特性。但是，FRB产生的具体机制和起源天体仍然是目前天体物理最热门的研究方向之一。 

FAST优先重大团队在2020年10月针对SGR J1935+2154进行了一个月的监测，并成功探测到该源的脉冲星单脉冲辐射。虽然比快速射电暴暗了约10个量级，该源的射电脉冲星相辐射具有很好的规律性，其脉冲产生的区域只占总旋转相位的不到7%。并且，通过同时X射线观测，团队发现射电脉冲星相的辐射和X射线的轮廓峰相位相反（如图1所示）。这一点和其他类FRB爆发的相位不同，FRB爆发倾向于随机分布。这个发现揭示了快速射电暴的产生机制很可能与脉冲星辐射不同，它们发生的时候可能伴随着可以破坏磁层稳定结构的爆发性过程，因此它们可以出现在各种不同的旋转相位（如图2所示）。这一结论对于理解和建立FRB产生机制有重要意义，同时也可以很好解释为何重复FRB很少展现出显著的自旋周期性这一问题。 

图1. 针对SGR J1935+2154的多波段观测。FAST观测到的脉冲星单脉冲、磁星FRB爆发和其X射线轮廓对比图。