中外科学家首次在银河系发现超强磁场新天体，低频射电天空的平静正被打破

　　高频射电天空因超新星爆发、伽马射线暴、黑洞吸积盘耀发等暂现天体而熠熠生辉，但低频射电天空却表现得异常＂安静＂。如今，这种＂平静＂正在被打破。以平方公里阵列射电望远镜（SKA）及其先导望远镜为代表的新一代射电望远镜，正以相比过往更深入、更广泛的观测能力，迎来射电暂现源研究的新时代。
　　近日，上海天文台助理研究员张翔与澳大利亚科廷大学国际射电天文研究中心的Hurley-Walker博士等，通过分析SKA先导望远镜的巡天观测数据，发现了一个具有异常缓慢周期性辐射的射电暂现源。研究团队认为该射电暂现源可能是一个超长周期的磁星或拥有超强磁场的白矮星。1月27日，相关研究成果在线发表于《自然》。
　　【为搜寻低频暂现源打开了新的窗口】
　　这颗暂现源于2018年初出现，其爆发周期约为18分钟左右，比已知最长的脉冲星爆发周期长9倍，每次爆发持续30-60秒左右，也包括短时标（<0.5秒）的爆发，而在更多情况下，研究人员观察到的是比较平滑的以小时为单位演变的轮廓，在爆发期间，它是150 MHz波段南天最明亮的30个射电源之一。
　　研究发现，这个暂现源位于银河系内，与太阳系的距离约4200光年。偏振测量显示出，此暂现源的线偏振度约为90%，超过了150 MHz波段中同一观测模式下的所有已知脉冲星，表明该暂现源存在超强磁场。该暂现源的长周期和低频波段的高偏振度均无法用已知脉冲星的理论模型和观测特征来解释，研究人员由此排除了它是一颗普通脉冲星的可能性。研究团队认为，它更有可能是一颗磁星或是拥有超强磁场的白矮星。
　　这一发现为搜寻低频暂现源打开了一扇新的窗口：由于银道面区域有复杂的射电辐射结构和较强的星际闪烁，在以往的大多数低频射电巡天项目中，对暂现源的搜寻往往局限于远离银道面的区域，没有对周期为几分钟到几小时的暂现源进行过系统搜寻。
　　这一发现是在银道面区域长周期暂现源的首次探测，如果能继续探测到更多具有类似特征的暂现源并揭示其物理性质，则意味着在银河系内存在一类具有超强磁场的长周期星体，有助于全面了解恒星的演化和死亡。该团队正在开展系统性的搜寻，以发现更多这种类型的星体，并建立一个大样本进行统计研究，从而填补磁星研究的空白。
　　【中国SKA区域中心原型机参与数据处理】
　　这一暂现源的发现得益于高灵敏度的SKA低频先导射电望远镜默奇森宽场阵列（MWA），以及根据SKA数据特点定制的SKA计算集群。
　　论文的第二作者张翔承担了这项工作中的偏振校准和偏振数据分析，并制作了论文中的三幅关键图像。由于该项目的原始数据量巨大，数据处理过程产生的数据量惊人（超过1000万个图像文件），数据处理过程复杂。上海天文台作为MWA的正式成员，利用自主研发的中国SKA区域中心原型机，在国家科技部、中国科学院、SKA中国办公室和上海市科委支持下，联合国际SKA科学团队针对SKA重点科学目标开展了一系列科学研究。在本项研究工作中，中国SKA区域中心原型机承担了该项目部分MWA数据的存储，参与了宽波段偏振数据的处理，完成了部分偏振图像的分析，并与澳大利亚SKA区域中心的计算设备共同完成了其他数据处理任务。
　　由上海天文台自主研发的中国SKA区域中心原型机自2019年11月建成至今已连续两年获得中国十大天文科技进展，并被平方公里阵列天文台（SKAO）国际组织认可为＂国际首台SKA区域中心原型机＂，未来将持续为SKA先导望远镜的大型巡天项目提供计算资源和技术支持，助力全球SKA科学家产生更多原创成果。
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　　平方公里阵列射电望远镜（SKA），是国际天文学家们计划建造的世界最大综合孔径射电望远镜。SKA由2500面直径15米的碟形天线阵列（中频）、250个致密孔径阵列以及130万只对数周期天线阵列（低频）组成，接收总面积达一平方公里，接收频率覆盖50MHz-20GHz。SKA的台址位于澳大利亚、南非及南部非洲八个国家的无线电宁静区域，整个阵列延伸超过3000公里。
　　栏目主编：黄海华 文字编辑：黄海华 题图来源：澳大利亚国际射电天文研究中心 题图说明：上方为暂现源图像，下方为MWA天线示意图