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“天眼”再立功 发现罕见快速射电暴“三连闪”
中卫新闻网(www.nxzwnews.net)   2020-06-04  字体: [][ ][ ] 

  近期,“中国天眼”再立新功,发现来自宇宙深处的快速射电暴(FRB)新源。

  中国科学院国家天文台研究员朱炜玮、李菂等与合作者利用自主研发的搜寻技术,结合深度学习人工智能技术(AI),对FAST海量的巡天数据进行快速搜索,发现了这一新源。近日,该研究成果在线发表于《天体物理学快报》上。

  与首个重复射电暴脉冲结构相似

  快速射电暴是一种持续仅数毫秒的神秘射电暴发现象。以往观测到的快速射电暴大部分是一次性的,只有极少数是重复暴发的快速射电暴,这时往往会出现多峰结构,即连续闪烁两三次,甚至更多。

  朱炜玮表示,此次发现的新源就连续闪烁了3次,每次闪烁的间隔约为5毫秒,第一次暴发的能量最高,后两次暴发的能量大致相当,但比第一次“暗”很多。“这与人们观测到的首个重复射电暴FRB 121102的脉冲结构十分相似。”

  但是,当被问及是否能够就此判定该新源为重复射电暴时,朱炜玮的回答是否定的,“由于我们对快速射电暴的形成机制尚不了解,仅凭多峰结构无法为快速射电暴贴上‘重复’标签,今后我们会继续紧盯FRB 181123,观测其是否重复暴发。”

  “经估算,该脉冲信号可能在宇宙中跋涉了约百亿年,最终在2018年11月23日被FAST‘捕获’。”朱炜玮说。

  “这一新发现有赖于FAST超高的灵敏度。”李菂说。

  AI筛图助学者“大海捞针”

  除了FAST超强的硬件配置,后期数据的软件处理也是寻找到快速射电暴新源的关键之一。

  “我们发现新源的数据源自FAST的‘多科学目标漂移扫描巡天’项目。”朱炜玮回忆,当时FAST正值调试期间,很多工作需要在白天完成,研究人员便利用FAST晚上的“空闲”时间,张开这只“巨眼”,对着天空进行漂移扫描。

  这些数据并非全部为有效数据,相反,大部分是源自地球表面和卫星等的干扰信号。在如此庞杂的信号中想要搜寻出天体或特殊天文事件的信号,无异于大海捞针。

  地面信号往往色散量很小,天体信号则不然。研究人员将信号数据转化成二维图像,再将之置于多层神经网络中,利用上述天体和地面信号色散量等典型特征,筛选出天体信号,最终“捞”出了这一快速射电暴新源。

  “现阶段,通过AI寻找快速射电暴的手段还处于早期的尝试阶段,后续我们会将AI推广到更广泛的领域,进一步开发实用的功能。”朱炜玮坦言。

  从一个“陌生人”到发现总量近千

  “中国天眼”的新发现在学界引起了广泛关注。原因在于,人类天文史上,快速射电暴尚属于新认识的“陌生人”。

  快速射电暴猛烈释放出巨大的能量,几毫秒间就能够释放出相当于太阳在一整天内释放的能量,然而就是因为它往往只是几毫秒内的昙花一现,直到2007年才首次被观测到,6年后,学界再次观测到4个快速射电暴,从此快速射电暴跻身为天文界普遍关注的现象之一。FAST2016年落成启用后,也加入到搜寻快速射电暴的大军之中。

  作为FAST首席科学家,李菂对于“自家娃”的新发现欣慰不已。“新的天文领域发展迅猛,近几年来人们发现的快速射电暴数量激增,总量近千。后续FAST还将开展更细致的研究,进一步揭示快速射电暴的起源和机制。”

  记者从中国科学院国家天文台了解到,未来FAST将通过“多科学目标漂移扫描巡天”和“快速射电暴的搜寻和多波段观测”等优先项目,寻找和观测更多快速射电暴,进一步对其起源和发生机制的研究作出贡献。

  (于紫月/据《科技日报》)

【编辑】: 【责任编辑】: 【稿件来源】:科技日报
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