【儀表網 研發快訊】 近日，中國科學院上海天文臺研究員余文飛課題組領銜的國際團隊，在至今發現的第二例與快速射電暴(Fast Radio Burst，FRB)成協的持續射電源(Persistent Radio Source，PRS)的高靈敏度射電干涉陣觀測研究中取得進展。通過分析美國甚大陣(Very Large Array，VLA)在2020年和2021年的機遇性觀測，在前期精確定位重復快速射電暴FRB 20190520B并發現與其成協的致密PRS的基礎上，該團隊進一步發現了該致密射電源具有顯著的射電輻射光變和寬頻段年時標流量下降。結合探測到的射電譜變化線索，本研究揭示了該持續射電源和中心引擎可能與致密天體吸積噴流活動的聯系。這一成果為剖析宇宙快速射電暴的起源和演化問題、揭示快速射電暴近源(約pc尺度)的極端電磁環境，提供了重要線索。12月11日，相關研究成果發表在《天體物理學報》(The Astrophysical Journal)上。
 

　　FRB 20190520B是由中國科學院國家天文臺“多科學目標同時巡天”(CRAFTS)重大項目通過我國的“中國天眼”500米口徑球面射電望遠鏡(FAST)發現的首例重復快速射電暴。通過發現至今多年的持續監測，“天眼”團隊發現它是至今唯一持續活躍快速射電暴。2020年夏，上海天文臺與合作團隊，利用上述VLA機遇觀測，對該快速射電暴實現了亞角秒級精確定位，并探測到與暴成協的致密PRS，這是至今確認的上千例快速射電暴中的第二例；因具有超過四倍于其他快速射電暴的當地色散量，該快速射電暴是至今局域電磁環境最極端的快速射電暴，可能處于起源和演化的早期；該重要快速射電暴和與其成協的持續射電源，為揭示快速射電暴的起源和演化提供了突破口。
 

　　本研究中，余文飛課題組主導的數據分析表明該持續射電源在3 GHz頻段處有顯著的光變，并具有約3.2σ的顯著流量下降；發現它的寬射電頻段(1-12GHz)流量有近20%的年度下降(如圖)；排除光變來自星際閃爍(interstellar scintillation)與校準等系統因素引起的可能性，指向PRS內稟光變起源；限制PRS光變成分的尺度在亞pc量級。該研究綜合時變和能譜研究結果提出該持續射電源由吸積致密天體驅動，這對諸多快速射電暴和持續射電源理論模型提出了挑戰，進一步觀測確認上述PRS光變將是未來監測觀測的重要科學目標。
 

　　上海天文臺博士研究生張先表示，FRB 20190520B在至今快速射電暴樣本中具有最大的當地色散量(Dispersion Measure)以及在年度時標下正負變號的極端旋轉量(Rotation Measure)。本研究發現的光變證據揭示了該持續射電源的活躍性。余文飛表示，本研究發現的光變和光譜研究將持續射電源的起源指向致密天體吸積和噴流，有望揭示快速射電暴的起源、演化和至今未知的能量來源等重要科學問題。
 

　　該研究由上海天文臺、美國加州理工學院、國家天文臺等合作完成。研究工作得到國家自然科學基金的支持。
 

　　左圖：FRB 20190520B的持續射電源1.5 GHz的VLA深度圖像，包括射電暴位置(左圖右下角插圖中白點)和持續射電源。右上圖：持續射電源的2020-2021射電譜演化和持續射電源寬頻段流量顯著下降(約20%)。右下圖：持續射電源的射電多頻段光變曲線。