中国天眼 FAST 重大发现，为快速射电暴起源研究提供关键观测证据，其中还有哪些值得关注？ 第1页

感谢知乎邀请。刘博洋师兄谬赞，实不敢当。李菂老师是国家天文台FAST（中国天眼）首席科学家、也是之江实验室计算天文首席科学家。李菂老师在天文学领域培养了众多优秀人才，我这次的研究也是在李菂老师团队前期的研究基础上以及他的悉心指导下才得以顺利完成。

感谢师兄@刘博洋、答主@Pjer专业详细的回答。头一次在知乎发帖，我简单回顾一下此次发现的诞生过程，也当做对这次研究成果的一个纪念。

2019年，李菂老师带领我们利用FAST在60小时内探测到重复快速射电暴FRB 121102的1652个爆发，比此前所有快速射电暴的总数还多！对这一样本集的能量分析首次揭示了快速射电暴爆发率存在特征能量并具有双峰结构，严格限制了单一磁星起源等多种模型，揭示了快速射电暴的基础物理机制。（这一成果也发表在《自然》上，并入选了 2021 年度“中国科学十大进展”）

快速射电暴的偏振性质包含了快速射电暴本征特性与形成环境丰富的信息。这一样本集的偏振性质也是宝库，我对FRB 121102爆发的偏振性质做了分析。

我尝试分析后发现，FRB 121102最亮的爆发的线偏振是0！在此前已经发表的论文中，在更高的频段FRB 121102的线偏振是100%。从100%到0这种程度的跃变很难用常理解释。这种变化引起了我们注意，也成为我这项研究的开端。

由于在更早之前，我们已经完成偏振校准，因此我确定FAST测量的0线偏振不是偏振校准错误造成的。我们也排除了射频干扰。

在之后的几个月，我们尝试测量了所有爆发的偏振，尝试截取不同频率的爆发进行测量等，但是结果无一例外是0线偏振。通过进一步精细分析，我发现线偏振和噪声是吻合的。这意味着所有爆发的线偏振确实都在FAST的波段消失了，并不是测量的错误或者是设备和程序的bug。

确认了这是真实的物理后，我们开始寻求理论解释。在经历数个月的深度思考之后，我突然灵感一现，认为这可能是RM弥散造成。但由于当时有偏振测量的重复暴只有FRB121102，我们的猜想还无法得到证实。

终于等到了2020年10月底，FAST对于FRB 20180301A的偏振测量的相关论文发表在Nature上。论文显示，尽管FRB 20180301A线偏振没有FRB 121102从100到0的这种跃变，但是它也呈现出高频线偏振度高、低频线偏振度低的特征，我的直觉告诉我，此前的猜想有希望得到证实了。

用RM弥散去拟合观测到的数据，发现吻合得非常好。基于此，我们预言重复暴FRB 20190303A在FAST的波段应该是100%的线偏振。

经过四个月漫长的等待，我们终于利用FAST对 FRB 20190303A进行了观测和定位，果然得到了100%的线偏振结果。

在这次研究中，我们一共测量了5个快速射电暴，加上国际最新结果总结，一共获得了21个快速射电暴样本，发现样本中的重复快速射电暴都满足我提出的理论解释，也就是说，重复暴高频线偏振度高、低频线偏振度低的偏振频率演化关系可以用RM的弥散解释。

我们的工作离不开对FAST海量数据中的快速射电暴搜寻。FAST数据量大、复杂度高，并且在观测过程中随时伴有人类活动对信号捕捉的影响。从海量数据中筛选提取有效信息逐渐成为制约天文学发展、探索宇宙奥秘的难题，高性能智能计算是天文数据处理中持续的核心需求。

这也是我现在在做的工作，在之江实验室打造基于FAST的天文智能计算平台。我们将建立自主开放的天文大数据服务平台，基于数据挖掘、机器学习、高性能计算等技术，在快速射电暴、脉冲星单脉冲、密近双星系统脉冲星信号筛选等研究方向，实现对～100TB/天的脉冲星巡天数据的实时处理，建立国际领先脉冲星搜寻数据流程，并深入探索宇宙“时间”前沿、恒星演化机制等科学问题。

也欢迎对我们工作感兴趣的小伙伴联系我。

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