中國天眼首次發(fā)現(xiàn)快速射電暴，F(xiàn)AST起到了什么作用

快速射電暴（Fast Radio Burst；FRB）是一種持續(xù)僅數(shù)毫秒的神秘射電暴發(fā)現(xiàn)象，其起源的研究是當(dāng)前天體物理前沿?zé)狳c(diǎn)課題。國家天文臺研究人員朱煒瑋、李菂等與合作者利用自主研發(fā)的搜尋技術(shù)，結(jié)合深度學(xué)習(xí)人工智能，對海量FAST巡天數(shù)據(jù)進(jìn)行快速搜索，并發(fā)現(xiàn)了新的快速射電暴。讓我們一起聽聽朱煒瑋研究員的解讀。

朱煒瑋（國家天文臺研究員，加拿大麥吉爾大學(xué)天體物理博士，主要研究領(lǐng)域?yàn)樯潆娒}沖星和引力物理）

問：此前的問答中，我們介紹過快速射電暴的定義和歷史。搜尋快速射電暴有哪些重要意義？

朱煒瑋：發(fā)現(xiàn)更多快速射電暴有助于理解快速射電暴的起源，這是當(dāng)今天體物理最熱門的問題之一。我們還可以利用快速射電暴這種現(xiàn)象來開展宇宙學(xué)和基礎(chǔ)物理方面的研究。

問：此次FAST發(fā)現(xiàn)的快速射電暴，有哪些獨(dú)特之處？

朱煒瑋：這是FAST通過盲搜發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)新快速射電暴，其色散量（一個(gè)和距離有一定關(guān)系的觀測參數(shù)）是已知快速射電暴里最高的之一，意味著它很可能是來自有紅移大約為2的宇宙深處。

并且這個(gè)快速射電暴展現(xiàn)出很少見的三峰結(jié)構(gòu)，這樣的結(jié)構(gòu)一般在重復(fù)暴發(fā)的快速射電暴中比較常見，預(yù)示著這可能會是一個(gè)重復(fù)暴發(fā)源。我們正在進(jìn)行跟進(jìn)觀測，試圖檢驗(yàn)這種可能。已知快速射電暴中只有非常小的一部分展現(xiàn)出重復(fù)暴發(fā)的特點(diǎn)，我們稱之為重復(fù)暴，目前尚不清楚重復(fù)暴和只觀測到一次的暴發(fā)是否是相同的起源。

▲少見的三峰結(jié)構(gòu)（圖/受訪專家提供）

問：最近成果頗豐的FAST，在搜尋快速射電暴方面具有哪些優(yōu)勢？展現(xiàn)了FAST的哪些實(shí)力？

朱煒瑋：FAST的高靈敏度使得它最適合發(fā)現(xiàn)那些來自遙遠(yuǎn)的宇宙深處的快速射電暴，這樣的信號其他望遠(yuǎn)鏡很難系統(tǒng)性地進(jìn)行發(fā)現(xiàn)，因此FAST可以幫助我們在宇宙學(xué)的距離和時(shí)間尺度上研究快速射電暴的發(fā)生頻率和亮度分布，并對它們可能的起源模型帶來很強(qiáng)的限制。

另外，高靈敏度也使得FAST可以對一些有可能是快速射電暴或者重復(fù)暴的目標(biāo)進(jìn)行跟蹤觀測，有可能探測到其他望遠(yuǎn)鏡無法看到的微弱信號。

問：此次搜索都運(yùn)用了哪些新技術(shù)？得到了哪些支持？

朱煒瑋：我們在搜尋中用到了深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)圖像識別方面的技術(shù)來幫助我們識別信號和排除干擾，因此大大減少了人工檢視信號需要的時(shí)間。我們得到了來自國家天文科學(xué)數(shù)據(jù)中心和阿里云在大規(guī)模并行計(jì)算技術(shù)方面的支持。

問：未來，F(xiàn)AST在搜索快速射電暴方面還會有哪些探索？還會開展哪些相關(guān)工作？

朱煒瑋：最近，F(xiàn)AST發(fā)布了幾個(gè)優(yōu)先和重大項(xiàng)目和征集自由觀測申請的通知。其中優(yōu)先重大項(xiàng)目中包括了通過盲搜來發(fā)現(xiàn)新信號的漂移掃描項(xiàng)目和通過針對指定源開展跟蹤的快速射電暴搜尋和多波段觀測項(xiàng)目。未來這些重大項(xiàng)目和其他自由觀測項(xiàng)目相信會帶來更多更加有趣的科學(xué)成果。