艺术家对爆发中的磁石的印象，显示出复杂的磁场结构和束状发射，在这里可以想象是发生了地壳破裂事件。
快速的无线电脉冲很可能是由磁星产生的，磁星是宇宙中最具磁性的恒星。
快速的无线电脉冲爆发是非常明亮的能量闪烁，持续一秒钟的时间，在此期间它们可以发射出比太阳高1亿倍的功率。
自从2007年首次发现它们以来，天文学家就观察到了散布在整个宇宙中的快速无线电脉冲波（FRB）的痕迹，但是它们的来源距离太远，无法清楚地辨认出来。那么，关于哪些天体物理物体可能会产生如此短暂而明亮的无线电耀斑，则一直是个谜。
如今，麻省理工学院，麦吉尔大学，不列颠哥伦比亚大学，多伦多大学，外围理论物理研究所以及其他地方的天文学家报告说，他们是第一次在我们自己的银河系中观测到快速的无线电爆发。无线电脉冲是迄今检测到的最接近的FRB，并且它们的接近度使团队能够查明其源头。
看来，观察到的无线电脉冲是由磁星产生的，磁星是一种具有强大磁场的中子星。物理学家已经假设磁星可能会产生FRB。这是科学家们首次获得直接的观测证据，证明磁星确实是快速无线电脉冲爆发的来源。
麻省理工学院物理学助理教授清井清（Myy Masui）表示：“产生巨大能量爆发的原因仍然存在很大的谜团，直到现在我们还看到了来自宇宙中途的能量爆发。”亮度。“这是我们第一次能够将这些奇异的快速无线电脉冲中的一个与单个天体物理物体联系在一起。”
研究人员于2020年11月4日在《自然》杂志上发表了他们的研究结果。作者均为加拿大氢强度映射实验（CHIME）协作小组的成员，该小组由麦吉尔大学，英属哥伦比亚大学，多伦多大学，理论物理周边研究所和加拿大国家研究委员会。
断断续续爆发
天文学家在不列颠哥伦比亚省的Dominion射电天文台上使用CHIME射电望远镜接收了FRB的信号。CHIME由四个大型反射器组成，每个反射器与一个足球场一样长，并且类似于滑板的半管形结构，将进入的无线电波聚焦到一千多个天线上。这些天线一起不断监视着天空中是否有传入的无线电波-电磁频谱的无线电频带内发射的能量。
到2020年4月底，天文学家从银河系的一个磁星向银河系的中心以及距地球约30,000光年的X射线谱带中吸收了一些爆发。磁星是我们银河系中少数已知的磁星之一，直到4月，正如Masui所描述的那样，它一直是“普通的”磁星。天文学家将其命名为SGR 1935 + 2154，因为它在天空中的坐标。
Masui说：“在X射线中活跃的这种磁星在天文学界引起了轩然大波，并且在我们的合作中提到，我们应该关注这种磁星的更多情况，” Masui说。
毫无疑问，研究小组发现，在X射线波段的电磁子爆发后不久，CHIME在无线电波段中彼此之间数毫秒之内就拾取了两个尖锐的断断续续峰，这标志着无线电的快速爆发。研究人员能够追踪到天空中某个点的无线电爆发，而该点在SGR 1935 + 2154的程度之内，而SGR正是同一磁星在同一时间爆炸了X射线。
Masui说：“如果它是来自接近磁星的任何其他物体，那将是一个非常大的巧合。”
然后，Masui努力测量磁石产生无线电脉冲串时的亮度，这是一项艰巨的任务，因为在CHIME的外围发现了这些脉冲串，那里的望远镜不那么敏感，而且其仪器解释起来也比较棘手。因此，研究小组使用了来自其他天体物理学来源的校准数据来估算磁星的亮度。
最终，他们计算出，在FRB闪烁的瞬间，磁石的亮度比尚未观测到的任何其他磁石无线电信号的亮度高3,000倍。
Masui说：“实际上，确定其亮度是确定这不是正常脉冲的原因。”“这是在我们自己的银河系中发生的快速无线电脉冲，比我们见过的任何其他脉冲都要明亮数千倍。”
“睁开眼睛”
既然已经证明了磁星可以产生快速的无线电脉冲串，那么问题仍然存在：如何？尽管提案比比皆是，但科学家们不确定确切地说宇宙中的FRB是如何产生的，尤其是磁星如何产生它们。
宇宙中大多数无线电发射都是通过称为同步加速器辐射的过程产生的，在该过程中，随机移动的高能电子气体与磁场相互作用，从而以射频能量发射。无线电波通常是由超大质量黑洞，超新星残留物和星系中的热气以这种方式产生的。
但是物理学家怀疑，磁星可能会通过完全不同的过程产生无线电波，在这种过程中，电子而不是与磁场随机相互作用，而是大量发生。这种“相干”过程将类似于我们通过沿同一方向将电子引导通过电线在地球上产生无线电波的方式。
Masui说：“我们认为像这样的过程，一些相干电流在太空中流动，会导致我们看到这种无线电辐射。”“人们对电磁或脉冲星在天体上如何发生这种现象的机理还没有很好的理解。”
自从研究小组发现了射电爆炸的磁星以来，其他小组已经在源头上训练了不同的望远镜，并报告说，磁星发出了随后的射电爆发，尽管强度不及最初的FRB。
Masui说：“它一直在做有趣的事情，我们正在努力拼凑一切含义。”“我们已经对其他的电磁雷达睁开了眼睛，但是现在最重要的是研究这一来源，并进行深入研究，看看它能告诉我们有关FRB的制造方式。”
阅读更多天文学家可以从银河系附近相对较近的地方检测到短而强烈的无线电爆发，以获取更多有关本研究的信息。
参考：CHIME / FRB合作组织于2020年11月4日在Nature.DOI上发表的论文“银河系磁星发出的明亮的毫秒级无线电爆发”。
10.1038 / s41586-020-2863-y
这项研究部分由加拿大创新基金会和其他支持机构资助。
