遥远的矮星系中一个神秘的宇宙天体正在产生快速射电暴 (FRB)，新的研究揭示了其源头周围罕见的天文环境，那里的磁场扭曲和起伏。 这是首次观察到 FRB 的磁场反转，表明某些 FRB 可能起源于双星系统。
绿岸望远镜能够观察到来自 FRB20190520B 的波的方向变化，就像通过大质量恒星大气层的镜头观察到的那样。 图片来源：NSF/GBO/P.Vosteen
在 40 亿光年外的矮星系中心，有一个神秘的宇宙天体，它会产生仅持续几毫秒的能量爆发。 关于这种快速射电暴 (FRB) 的新研究揭示了其源头周围罕见的天文环境，其中磁场随时间扭曲、转动和起伏。 这是首次检测到从 FRB 观察到的磁场反转，也是首次在另一个星系中观察到这种行为。
天文学家长期以来一直在寻找快速射电暴的神秘起源。 这些神秘的瞬态射电脉冲于 2007 年由西弗吉尼亚大学的一组科学家发现，被认为是宇宙之谜，因为 FRB 的成因和起源仍然未知。
由西弗吉尼亚大学研究生研究助理 Reshma Anna-Thomas 领导的一个国际团队在运动期间发现了 FRB 中磁场反转的第一个证据。 这一发现也强化了至少一部分快速射电暴起源于双星系统的观点，双星系统是一个由两颗相互绕行的恒星组成的系统。
Anna-Thomas 分享道，“我们希望发现旋转测量的高值，表明极端磁化等离子体环境，但令人惊讶的是，我们还发现它是高度可变的，并且集成磁场会翻转方向。”
Anna-Thomas 和团队使用美国国家科学基金会的绿岸望远镜 (GBT) 对 FRB 20190520B 进行了为期 17 个月的观测——这在天文时间尺度上非常短暂。 FRB 的独特特征激发了对数据的更深入研究，例如高局部色散测量（这是密集局部环境的标志），以及与 FRB 位于同一位置的持久无线电源。 来自澳大利亚帕克斯望远镜（也称为 Murriyang）的数据帮助完成了这张照片并加强了他们的结论。
具有如此极端湍流和反转的磁场以前从未在宇宙中观察到过，尽管我们银河系中有一颗脉冲星非常接近。 这颗脉冲星位于一个双星系统中，有一颗大质量恒星。 研究人员将他们的 FRB 观察到的磁性解释为可能是由大质量恒星的湍流日冕引起的，这提供了一个令人惊叹的镜头，我们可以通过它观察 FRB 双星。 西弗吉尼亚大学教授兼天文学家 Sarah Burke Spolaor 解释说：“来自大质量恒星大气层的剧烈起伏和流动的等离子体风沿着我们对 FRB 源的视线提供了一个不断变化的磁场。 当光波在特定方向波动时会发生偏振，而磁场可以重新调整该方向。 这就是我们能够观察到光的变化方向的方式。”
支持这项研究的 GBO 科学家 Ryan Lynch 补充说：“GBT 的高灵敏度、观察高频和记录全极化数据的能力对这项研究至关重要。 它是研究快速射电暴的最佳望远镜之一。”