iNature
“高频射电天空”（在高频射电波段观测的空间）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。然而，低频段对奇异的相干和极化射电发射过程很敏感。
2022年1月26日，中国科学院上海天文台张翔与澳大利亚科廷大学国际射电天文研究中心Hurley-Walker合作在Nature 在线发表题为“A radio transient with unusually slow periodic emission”的研究论文，该研究报告了对低频无线电数据的分析，该数据揭示了周期性的低频无线电瞬变。该研究发现源脉冲每 18.18 min 一次，这是一种不寻常的周期性，以前从未观察到过。发射是高度线性偏振的，明亮的，每次出现持续 30-60 秒，并且在很宽的频率范围内可见。有时，脉冲包括持续时间短（<0.5 s）的突发；在其他情况下，观察到更平滑的轮廓。在更多情况下，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150MHz波段南天最明亮的30个射电源之一。
总之，该研究通过分析平方公里阵列（SKA）低频先导望远镜的观测数据，发现了一个具有异常缓慢周期性辐射的射电暂现源，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。
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。然而，这种平静正在被打破。以平方公里阵列（Square Kilometre Array, SKA）及其先导望远镜为代表的新一代射电望远镜，正以比以往更深入、更广泛的观测能力，迎来射电暂现源研究的新时代。 通过分析位于澳洲的SKA低频先导望远镜默奇森宽场阵列（Murchison Widefield Array，MWA）的巡天观测数据，发现了一个具有异常缓慢周期性辐射的致密暂现源。这颗暂现源于2018年初出现，其爆发周期约为18分钟左右，比已知的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，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。 科研团队在随后的光学、红外、高能观测中，均未发现它的对应体。对其射电脉冲的色散测量表明，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（由于观测方法导致的平滑效应，此模式下观测到的脉冲星线偏振度不超过70%），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。这颗致密暂现源一经发现，即引起国际科学界对其性质的广泛热议。该研究团队认为，它更有可能是一颗磁星（Magnetar）或者是一个拥有超强磁场的白矮星。
MWA发现长周期暂现源：上方为暂现源图像，下方为MWA天线示意图[图像来源：澳大利亚国际射电天文研究中心（ICRAR）]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，以发现更多的这种类型的星体，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。 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，以及根据SKA数据特点定制的SKA计算集群。论文的第二作者、上海天文台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，数据处理中间过程产生的数据量更大（超过1000万个图像文件），数据处理过程复杂，数据处理软件对计算集群的访存输入输出（IO）带宽、数据IO带宽、高并发任务和高并行化处理都有极高要求。基于上述SKA偏振数据处理的特点和极高要求，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的支持下，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。 http://www.shao.cas.cn/2020Ver/xwdt/ttxw/202201/t20220127_6349804.htmlhttps://www.nature.com/articles/s41586-021-04272-x
—END—内容为【iNature】公众号原创，转载请写明来源于【iNature】
微信加群
iNature汇集了4万名生命科学的研究人员及医生。我们组建了80个综合群（16个PI群及64个博士群），同时更具专业专门组建了相关专业群（植物，免疫，细胞，微生物，基因编辑，神经，化学，物理，心血管，肿瘤等群）。温馨提示：进群请备注一下（格式如学校+专业+姓名，如果是PI/教授，请注明是PI/教授，否则就直接默认为在读博士，谢谢）。可以先加小编微信号（iNature5），或者是长按二维码，添加小编，之后再进相关的群，非诚勿扰。
投稿、合作、转载授权事宜
请联系微信ID：13701829856 或邮箱：iNature2020@163.com
觉得本文好看，请点这里！