——習(xí)近平總書(shū)記在致中國(guó)科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國(guó)科學(xué)院辦院方針
中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái)與中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)的聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)對(duì)一例極其明亮的非重復(fù)型快速射電暴（FRB 20250316A）進(jìn)行了高靈敏度觀測(cè)，未發(fā)現(xiàn)任何持續(xù)存在的射電源，這一成果為非重復(fù)FRB的持續(xù)射電源給出了迄今最嚴(yán)格限制，推進(jìn)了人們對(duì)FRB物理機(jī)制的理解。相關(guān)成果于2025年9月18日發(fā)表于國(guó)際天文學(xué)學(xué)術(shù)期刊《天體物理學(xué)雜志快報(bào)》（The Astrophysical Journal Letters）。
FRB是宇宙中一種持續(xù)時(shí)間極短、能量極高的射電爆發(fā)現(xiàn)象，能在千分之一秒內(nèi)釋放出相當(dāng)于太陽(yáng)數(shù)天甚至數(shù)年的總能量。天文學(xué)家根據(jù)其爆發(fā)行為將它們分為兩類：會(huì)多次爆發(fā)的“重復(fù)暴”和僅出現(xiàn)一次的“非重復(fù)暴”。FRB研究的核心問(wèn)題是，這些爆發(fā)源周圍是否存在一個(gè)“持續(xù)射電源”？持續(xù)射電源的物理起源是什么？它是否與FRB的分類（重復(fù)或非重復(fù)）有直接關(guān)聯(lián)？解答這些問(wèn)題是揭開(kāi)FRB起源之謎的關(guān)鍵。
FRB 20250316A，是迄今發(fā)現(xiàn)的爆發(fā)強(qiáng)度最高的非重復(fù)暴之一，且距離地球相對(duì)較近，是深入探究可能存在的極微弱持續(xù)射電源的理想目標(biāo)。團(tuán)隊(duì)利用美國(guó)甚大陣射電望遠(yuǎn)鏡（VLA），在其爆發(fā)后僅一個(gè)月內(nèi)對(duì)其進(jìn)行觀測(cè)。然而，在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行精細(xì)處理后，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何持續(xù)射電源的蛛絲馬跡。這次觀測(cè)的價(jià)值，恰恰在于我們的“未探測(cè)到”。論文第一作者安濤研究員介紹，“我們?cè)?5GHz波段給出了2.8微央斯基（1sigma水平）的流量密度上限，與中性氫強(qiáng)度映射（CHIME）國(guó)際合作團(tuán)隊(duì)在事件發(fā)生兩個(gè)半月后9.9 GHz波段的2.2微央斯基（1sigma水平）上限相互印證，對(duì)這個(gè)非重復(fù)FRB的持續(xù)射電源亮度給出了迄今為止最嚴(yán)格的約束，這個(gè)結(jié)果顯著收緊了部分理論模型的空間，提示這類‘孤獨(dú)閃光’的產(chǎn)生環(huán)境可能比我們想象的要‘干凈’得多。”
該研究對(duì)FRB理論模型提供了極為嚴(yán)格的篩選。流量密度上限有力地排除了“強(qiáng)磁星-星云”這類在部分重復(fù)FRB源中被廣泛討論的模型，意味著像FRB 20250316A這樣的非重復(fù)暴，其產(chǎn)生的物理機(jī)制和所處的環(huán)境，可能與那些已有較深入研究的重復(fù)FRB有著本質(zhì)區(qū)別。這一發(fā)現(xiàn)還為其他理論模型，如中子星并合或年老磁星的巨型耀斑等這些過(guò)程都發(fā)生在一個(gè)周圍介質(zhì)密度低、磁場(chǎng)弱的環(huán)境中，不會(huì)留下明亮的、長(zhǎng)期存在的射電源，提供了有力的支持。
該研究為區(qū)分FRB的不同起源路徑邁出了重要一步，不僅加深了我們對(duì)宇宙中最極端物理現(xiàn)象的理解，也指明了新的探索方向。隨著未來(lái)更多FRB樣本的積累和更深度的觀測(cè)，我們離最終勾畫(huà)出完整的FRB起源圖景的那一天，正越來(lái)越近。
圖：甚大陣射電望遠(yuǎn)鏡（VLA）圖像顯示，在不同頻段和觀測(cè)時(shí)段均未在FRB 20250316A位置檢測(cè)到持續(xù)射電源。
這項(xiàng)工作得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃SKA專項(xiàng)、國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略先導(dǎo)專項(xiàng)、上海市東方英才領(lǐng)軍項(xiàng)目、新疆維吾爾自治區(qū)天池計(jì)劃、中國(guó)博士后基金的支持。數(shù)據(jù)處理工作是在SKA區(qū)域中心中國(guó)節(jié)點(diǎn)完成的。
論文鏈接：https://doi.org/10.3847/2041-8213/ae0324
科學(xué)聯(lián)系人：安濤?antao@shao.ac.cn
