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CHIME 望远镜台址（图片源自：http://chime.phas.ubc.ca）

　　腾讯科技作者：王维扬国家天文台博士研究生

　　Twinkle, twinkle, FRBs How I wonder what you are?

　　北京时间 8 月 12 日，加拿大氢强度测绘实验团队（CHIME）在 arXiv 论坛上放出来一则重大新闻，让我们先来看看究竟是何等大事件吧：

天文学者们关于 CHIME 发现 8 个新的重复 FRB 的评论

　　2007 年，Lorimer 团队在 Parkes 望远镜历史的巡天数据中，找到了一个光度极高，持续极短的射电闪光事件。这个极亮的射电闪光来自遥远的银河系外，被称为快射电暴（FRB）。随后 Keane、Thornton 等人陆续发现了更多 FRB 事件，因此 FRB 成为了科学界的热点话题。

　　FRB 家族中，有一些极其特殊，它们可以在同一个地方重复地发生，因此被称为重复暴。Spitler 团队在 Arecibo 望远镜的观测数据中找到了第一例重复的 FRB 121102。重复暴的发现迅速掀起了热潮，科学家们开始重新审视 FRB 的起源，单纯灾难性的事件是无法理解重复暴的。

　　FRB 121102 后续的跟踪观测发现了它周围存在一个持续产生射电辐射的天体，并且这个 FRB 位于一个距离我们 30 多亿光年的矮星系中。偏振测量显示 FRB 121102 的 Faraday 旋转量高达 10^5 rad m^-2，暗示它极有可能存在于一个超强的磁场环境中。

　　2019 年初，CHIME 团队公布了发现第二例重复暴 FRB 180814.J0422+73 的消息。这个重复暴大约位于 15 亿光年外的宇宙深处，重复出现了 6 次。重复暴不再是孤独的个例，应该还有更多重复暴等待我们去发现。

　　此次，CHIME 望远镜不负众望，在几个月的巡天之中探测到 8 个新的重复 FRB。这 8 个重复暴与前两例在很多性质上类似，特别是在部分脉冲中看到了时间—频率漂移现象（见图3）。

8 个重复暴信号的时间—频率特征

　　由于星际介质色散效应，低频电磁波总是晚于高频波抵达接收机，因此研究射电信号的特征，我们需要消除色散的干扰。色散导致的时间延迟反比于频率的平方。然而，即便消除了色散的影响，有些中心频率较低的子脉冲仍然延迟于高频脉冲，如图 4 所示，这种现象被称为时间—频率漂移。我们目前观测到的漂移现象中，尚未出现高频子脉冲延后于低频子脉冲，这是等离子透镜效难以理解的，时间—频率漂移现象应该反映的是 FRB 源本身的几何特征。时间—频率漂移目前尚未在非重复的 FRB 中发现，这表面它极有可能是重复暴独有的特性。

FRB 180814.J0422+73 的时间频率漂移特征

　　FRB 180916.J0158+65，在本次观测中重复了 10 次。偏振测量发现这个重复暴的 Faraday 旋转量只有-115.3 rad m^-2，这个值远小于 FRB 121102 的旋转量。此外，目前尚无明显证据表明这些重复暴源的附近存在持续射电辐射的天体。这样看来，不同的重复暴源，其电磁环境可以存在极大的差异，这或许将影响 FRB 的起源。

　　色散量（DM）的拟合显示 FRB 180916.J0158+65 的 DM 值为 349 pc cm^-3。由于银河系以及银晕电子分布的不确定性，我们还无法排除这个重复暴是否真的来自银河系外。另外 FRB 181030.J1054+73 的 DM 值仅有 103.5 pc cm^-3，是目前探测的 DM 最小的 FRB。即便如此，银河系贡献的 DM 仅有 32-40 pc cm^-3，依然表明这个 FRB 来自于银河系外。低 DM 的 FRB 可用来研究近邻星系的电子分布情况。

　　FRB 究竟是否存在多种起源，即重复暴与非重复暴来自不同天体物理过程，这是一个值得探究的问题。目前看来，重复暴是一种普遍的、频繁的现象，是不是所有 FRB 都是可以重复的，这需要我们使用高灵敏射电望远镜，如 FAST，进行长时间的监测。同时，使用大视场望远镜搜索更多的 FRB 也非常重要。我们期待揭开 FRB 神秘面纱的那天，相信那天不久将会到来！