快速射电暴-宇宙磁学? | Nature

然而，产生快速射电暴FRB源的过程，仍然未知。尽管星系磁星经常与核坍缩超新星core-collapse supernova，CCSNEe联系在一起，但目前还不确定是什么决定了哪些超新星会产生磁星。快速射电暴FRB源的星系环境，可用来研究它们的源起。

近日，美国 加州理工学院（California Institute of Technology）Kritti Sharma等，在Nature上发文，报道了30个快速射电暴FRB宿主星系的星族性质，这主要由深度巡天阵列Deep Synoptic Array (DSA-110)发现的。（小注：深度巡天阵列DSA-110被建造为一种射电干涉仪，旨在最大化同时检测和定位FRBs速率）

分析表明，相比于宇宙中恒星形成，低质量的快速射电暴FRB宿主明显不足，这意味着快速射电暴FRB是恒星形成的偏向示踪剂，优先选择大质量恒星形成星系。这种偏差是由星系金属丰度驱动的，而星系金属丰度与恒星质量正相关。富含金属的环境有利于通过恒星合并形成磁星的前身，因为金属丰度较高的恒星不太紧凑，更有可能填满洛希瓣Roche lobes，导致不稳定的质量转移。（小注：洛希瓣Roche lobes，是指包围在天体周围的临界等位面，在这个临界面范围内的物质会受到该天体的引力约束而在轨道上环绕）

尽管大质量恒星没有内部对流，通过dynamo产生强磁场，但合并残余物具有产生磁星所必需的内部磁场强度。在大质量恒星形成星系中，快速射电暴FRB的优先出现表明，合并残余的核心坍缩超新星优先形成磁星。

Preferential occurrence of fast radio bursts in massive star-forming galaxies.大质量恒星形成星系中，快速射电暴的优先发生。

图1: 深度巡天阵列射电干涉仪Deep Synoptic ArrayDSA-110发现：快速射电暴Fast radio bursts，FRB区域的光学/红外成像。

图2: 快速射电暴FRB宿主星系，以及恒星质量和恒星形成选择的宇宙中星系分布。

图3: 利用z ≤ 0.2样本研究快速射电暴FRB是否追踪宇宙中的恒星形成。

图4: 在z≤0.2时，快速射电暴FRB宿主星系性质与各种瞬态类比较。