全人類第二次！“懷柔一號”衛(wèi)星探測到快速射電暴的高能對應(yīng)體

據(jù)中科院高能所網(wǎng)站消息，2022年10月15日，中科院高能所的科學(xué)家利用“懷柔一號”引力波暴高能電磁對應(yīng)體全天監(jiān)測器（簡稱GECAM極目）發(fā)現(xiàn)一個跟神秘的快速射電暴相關(guān)聯(lián)的X射線暴，并確認其來自銀河系內(nèi)的磁星SGR J1935+2154。 本次發(fā)現(xiàn)是人類第二次探測到快速射電暴的高能對應(yīng)體，進一步證明磁星爆發(fā)過程可以產(chǎn)生快速射電暴，為深入理解快速射電暴的輻射機制和磁星的爆發(fā)機制提供了極為寶貴的數(shù)據(jù)。

快速射電暴（Fast Radio Burst,簡稱FRB）是2007年發(fā)現(xiàn)的神秘天文現(xiàn)象，其持續(xù)時間只有幾個毫秒，但在宇宙中發(fā)生極為頻繁，根據(jù)估算每天至少有成千上萬次到達地球。受限于觀測手段，人們只能探測其中的很小一部分。

磁星是表面磁場強度為地球磁場強度百萬億倍以上的中子星，在活躍期間會產(chǎn)生劇烈的X 射線爆發(fā)。本次觀測中，“懷柔一號”在軌實時發(fā)現(xiàn)一例明亮而短暫的X射線暴，準確識別其來自銀河系內(nèi)的一顆編號為SGR J1935+2154的磁星，且通過北斗短報文快速下傳發(fā)布了觀測警報。在“懷柔一號”探測到X射線暴之后8秒，加拿大射電望遠鏡CHIME探測到來自這顆磁星的一例快速射電暴。這個時間差跟星際物質(zhì)對射電信號的色散延遲一致，表明“懷柔一號”探測的X射線暴和CHIME探測的快速射電暴起源于該磁星的同一次爆發(fā)活動。

雖然天文學(xué)家進行了大量觀測搜索，但在本次發(fā)現(xiàn)之前，只有我國的慧眼衛(wèi)星等空間望遠鏡于2020年4月28日探測到一例快速射電暴的X射線對應(yīng)體，成為天文觀測的孤證。“懷柔一號”衛(wèi)星本次發(fā)現(xiàn)的X射線暴和第一個快速射電暴X射線對應(yīng)體一樣，都來自編號為SGR J1935+2154的磁星，進一步證明磁星爆發(fā)可以伴隨產(chǎn)生快速射電暴，是徹底破解快速射電暴的起源之謎的重要一步。

本次磁星爆發(fā)發(fā)生后，在“懷柔一號”衛(wèi)星首席科學(xué)家熊少林研究員的帶領(lǐng)下，載荷和科學(xué)運行團隊迅速響應(yīng)、密切協(xié)同，爭分奪秒開展工作，特別是負責(zé)日常爆發(fā)值班的碩士研究生王晨巍和張艷秋同學(xué)在短時間內(nèi)完成了初步分析。目前“懷柔一號”的初步觀測結(jié)果已發(fā)布在天文電報（Atel 15682）。

“懷柔一號”衛(wèi)星是中國科學(xué)院“空間科學(xué)”（二期）戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項部署發(fā)射的首個機遇型空間科學(xué)項目，由中科院高能所提出項目概念，承擔(dān)載荷和科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)研制，并負責(zé)科學(xué)觀測運行；國家空間科學(xué)中心擔(dān)任工程總體并承擔(dān)地面支撐系統(tǒng)研制和運行；微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院負責(zé)衛(wèi)星系統(tǒng)研制。“懷柔一號”衛(wèi)星自2020年12月發(fā)射運行以來，項目團隊克服困難、勇于創(chuàng)新，已探測到一大批伽馬暴、磁星爆發(fā)、X射線暴、太陽耀斑等高能天體爆發(fā)現(xiàn)象。其中，快速射電暴X射線對應(yīng)體是“懷柔一號”的主要科學(xué)目標，也是近年來天文研究的最前沿課題之一。