我们银河系中的一次快速射电爆发

有时，成为一名天体物理学家是国际侦探工作中的一项练习。拼凑证据很复杂，因为观测通常是在关键事件之后进行的，实验通常不能重复，而且当涉及到望远镜时，一切都与位置、位置、位置有关。本期《自然》杂志上的三篇论文1-3报道了在探测到一种叫做快速射电爆发(FRB)的现象时出现的这种情况，这种现象来自我们银河系的一个源。有趣的是，FRB伴随着4-6次X射线爆发。这一发现是通过拼凑来自多个天基和地面望远镜的观测而发现和理解的，应该有助于我们找出驱动这些壮观事件的机制。

“快速射电爆发”这个名字很好地描述了它们的含义：持续时间大致在毫秒级的明亮无线电波爆发。2007年首次发现7，它们的寿命很短，这使得探测它们并确定它们在天空中的位置变得特别具有挑战性。直到最近，为解释FRB而提出的理论8的大杂烩已经超过了我们对FRB实际事件的发现。这些理论中的大多数都引用了某些类型的恒星残骸作为FRB源。特别值得一提的是，被称为磁星的高度磁化的年轻中子星已经成为领先的候选者，因为它们的强磁场可以充当驱动FRB的“引擎”。

检验这些前身理论的一个关键方法是将FRB与其他天文现象联系起来。因此，至关重要的是要将FRB的潜在位置缩小到天空的小区域，以便它们之间的关联是明确的。然而，到目前为止，还没有直接将FRB与磁星联系起来的观测证据。这三篇新论文中报告的发现首次提供了这样的证据，从而提供了重要线索，有助于我们了解至少部分FRB的起源。

观察这些结果的时间表如下。2020年4月27日，两个空间天文台--尼尔·盖瑞斯·斯威夫特天文台和费米伽马射线空间望远镜--探测到来自银河系磁星SGR1935+2154的多次X射线/γ射线爆发。第二天，西半球的地面望远镜可以看到同样的天空区域。两台射电望远镜--加拿大氢气强度测绘实验(CHME)和美国的瞬变天文射电发射调查2(Stare2)--在该天空区域探测到了一颗FRB。自那以后，FRB被命名为FRB 200428。

CHINE团队率先宣布了这一发现，并松散地将这一事件定位在包含SGR 1935+2154的区域--从而暗示了FRB与已知银河系来源的首次令人兴奋的联系。这些发现发表在《自然》杂志上，由CHINE/FRB合作完成。这一声明促使STARE2的科学家检查了他们自己的数据，并确认了FRB 200428的发现；博切内克等人在《自然》杂志上描述了这些发现。2.然而，Bochenek和他的同事发现，FRB的亮度大约是CHINE和FRB合作宣布的1000倍。在CHINE/FRB的合作重新校准了它的数据后，这个差异被解决了，于是它发现亮度与Bochenek和同事1，2所确定的亮度相同。

此外，几台太空望远镜和探测器报告说，与FRB1935+2154同时来自SGR1935+2154的X射线爆发。其中包括欧洲航天局的一体化太空望远镜4号，美国国家航空航天局风飞船5号上的俄罗斯科纳斯探测器，以及中国洞察力空间天文台6号。

当天晚些时候，位于中国的超灵敏500米口径球面射电望远镜(FAST)观测到了感兴趣的天空区域，该望远镜在前几周一直在观测SGR 1935+2154。正如林等人所报道的那样。3、FAST没有探测到任何来自SGR 1935+2154的FRB活动，尽管费米伽马射线太空望远镜在此期间探测到了多次X射线爆发。然而，两天后，FAST在与FRB 200428相同的位置探测到了一颗FRB，并将该事件定位在SGR1935+2154附近的一个小区域。因此，上述每个实验都在探测FRB 200428、测量其亮度以及将FRB与SGR1935+2154联系起来的过程中发挥了作用。

FRB 200428是第一个探测到无线电波以外的辐射的FRB，是在银河系中发现的第一个，也是第一个与磁星有关的FRB。这也是迄今为止测量到的银河系磁星发出的最亮的射电爆发--这可能解决了这一领域的一个关键难题。在发现FRB 200428之前，重复的FRB没有X射线和γ射线爆发，这为某些关于FRB起源的磁星理论提供了支持。而是因为n

有趣的是，有几种磁星驱动FRB的机制，每种机制都有不同的观测特征。因此，新的结果开启了一系列令人兴奋的问题有待探索。例如，什么样的理论机制可以产生如此明亮但罕见的X射线对应物的射电爆发？一种有希望的可能性是，来自磁星的耀斑与周围的介质相撞，从而产生冲击波9，10(图1)。对附近快速恒星形成星系的观测对于发现类似于FRB200428的事件至关重要，有助于确定实际机制。

其他由磁星驱动的FRB机制将产生伴随的中微子爆发11。因此，真正的多信使天文学--协调使用根本不同的信号类型，如电磁辐射和中微子--可以提供另一条解开宇宙谜团的关键线索。此外，这一发现突显了天文学方面的国际科学合作的必要性，以及多个地点的天空覆盖。