参考文献
1. https://www.nasa.gov/audience/foreducators/postsecondary/features/F_Lyman_Spitzer.html
Hubble Space Telescope(HST)啊,Spitzer祖师[1]
2. 李菂,王培,2021,“聒噪的宇宙”,《中国国家天文》, 2月刊
快速射电暴(fast radio burst,FRB)主要来自银河系以外,它在千分之一秒就可以释放等效于太阳1-10年的辐射总能量[2],是宇宙在射频波段最为剧烈的信号。
3. Lorimer, D.~R., Bailes, M., McLaughlin, M.~A., et al. 2007, A Bright Millisecond Radio Burst of Extragalactic Origin,Science, 318, 777. doi:10.1126/science.1147532
Duncan Lorimer和 Matthew Bailes 发表了首例有关快速射电暴-“Lorimer Burst”[3]的文章。彼时还没有快速射电暴(FRB)的概念。Lorimer Burst很亮,文章中只能给出一个估算的下限,原因有二:
(1)信号有饱和迹象;
(2)只探测到一次爆发,无法确定是否发生在望远镜的波束中心,也就无法确定信号是否经过了设备100%的增益放大。
4. Thornton, D., Stappers, B., Bailes, M., et al. 2013, A Population of Fast Radio Bursts at Cosmological Distances,Science, 341, 53. doi:10.1126/science.1236789
2013年,Matthew Bailes的团队发布了4个Parkes巡天数据再处理找到的爆发[4]。也是在这一文章中,快速射电暴这个词被正式命名,解救了Lorimer burst的孤单。
5. Macquart, J.-P., Prochaska, J.~X., McQuinn, M., et al. 2020, Nature, A census of baryons in the Universe from localized fast radio bursts, 581, 391. doi:10.1038/s41586-020-2300-
2020年初,澳大利亚Macquart 教授总结了7例快速射电暴的信号色散与其宿主星系红移的关系[5],认为可以在标准宇宙学的框架下完全示踪此前所谓的“缺失的重子物质”。
6. Zhu, W., Li, D., Luo, R., et al. 2020, ApJL, A Fast Radio Burst Discovered in FAST Drift Scan Survey, 895, L6. doi:10.3847/2041-8213/ab8e46
7. Niu, C.-H., Li, D., Luo, R., et al. 2021, CRAFTS for Fast Radio Bursts: Extending the Dispersion-Fluence Relation with New FRBs Detected by FAST, ApJL, 909, L8. doi:10.3847/2041-8213/abe7f0
8. 李菂*, 王培, 张永坤, 2021.4,《科学通报》,第11期,从“初光”开始: FAST早期科学及前景展望
笔者统计了截止到2020年底,伽马射线暴(GRB)领域和快速射电暴领域的所有正式发表论文(图五[8])。发展对比来看,快速射电暴领域从2007年至今,大致类似GRB领域从1974年1989年的发展态势,但只用了一半的时间就发表了大约2.5倍数量的论文。并且,快速射电暴领域爆发性增长的阶段才刚刚开始。
国家天文台牛晨辉博士[8]基于CRAFTS巡天中的FRB发现,估算了在FAST的灵敏度极限允许范围内每天来自宇宙的可探测的FRB数量要超过12万次!而在FAST阈值之下,没有任何物理或天文的理由使FRB消失。
9. Li, C.~K., Lin, L., Xiong, S.~L., et al.\ 2021, HXMT identification of a non-thermal X-ray burst from SGR J1935+2154 and with FRB 200428, Nature Astronomy, 5, 378
使用慧眼望远镜的数据在《自然-天文》杂志发表了对同一暴发事件的观测结果,指出其X-射线脉冲早于射电脉冲约8秒到达地球[9],与SGR J1935+2154的距离自洽。这一磁星(SGR J1935+2154)因此成为目前唯一被观测验证的可产生类似FRB爆发(FRB200428)的天体,并且有多波段的爆发数据,为揭开与FRB有关的种种谜题奠定了基础,是一个里程碑式的成就。磁星因此成为FRB模型领域的主要热点,甚至是塌缩的希望。
10. Li, D., Zhang, X., Qian, L., et al. 2019, FAST Detects Multiple Bursts in L-band from FRB 121102,The Astronomer's Telegram, 13064
2019年,FAST重复暴深度监测计划捕捉到FRB121102一段极为活跃的爆发[10],并用天文电报(Astronomy Telegram)的形式告知同行,引导了包括ALMA、Chandra在内的多个设备进行跟进观测。2021年底,小天线阵的先导试验将启动。我们虽然迟到,但是依然给这场学术聚会注入了活力。
11. Li, D., Wang, P., Zhu, W.~W., et al. 2021, A bimodal burst energy distribution of a repeating fast radio burst source, Nature,DOI : 10.1038/s41586-021-03878-5
2019年8月30日到2019年10月20号,两个月不到的时间,FAST在59.5个观测小时内探测到至少1652个来自FRB121102的爆发事件。截止到相关论文[11]发表之时(2021.10.14),FAST在两个月内探测到的脉冲数量超过了此前所有公开发表论文中包含的来自所有快速射电暴源的脉冲之总和。
这一数据集也已经催生了一系列的研究论文[12-14]和数个研究项目。经过定标和测算,这一事件集合覆盖了超过三个数量级的能量范围,首次揭示了单一快速射电暴源较为完整的能谱(图六、图七)。在这两个月中,FRB121102的峰值爆发率达到了122次每小时,这也让大多数灾变模型难以解释。
12. Zhang, G.~Q., Wang, P., Wu, Q., et al. 2021, Energy and waiting time distributions of FRB 121102 observed by FAST,ApJL in press, arXiv:2107.11557
南京大学团队对同一数据集进行了独立的统计分析,指出爆发的能量分布存在具有统计显著性的时间演化[12]。
13. Wei, J.-J., Wu, X.-F., Dai, Z.-G., et al. 2021, Similar Scale-invariant Behaviors between Soft Gamma-ray Repeaters and An Extreme Epoch from FRB 121102, ApJ in press, arXiv:2107.12605
通过比较FRB121102的活跃爆发以及软伽马射线暴的能量和时间特征,紫金山天文台团队指出两者都可以用自组织临界现象(self-organizing criticality )去描述[13]。
14. Aggarwal, K. 2021, Observational effects of banded repeating FRBs, ApJ in press,arXiv:2108.04474
美国西弗吉尼亚大学Aggarwal基于脉冲的有限带宽提出了修正能量计算的建议[14]。
15. CAS Newsletter #170 http://newsletter.cas.cn/wap/special/202012/t20201230_4559946.html
2020年12月1号,阿雷西博望远镜的倒塌震惊了同行。笔者在中国科学院的国际新闻网站简语纪念[15]
如果康德探测到了快速射电暴 | 赛先生天文
原创 李菂 赛先生 2022-01-06 12:00