快速射电暴 (FRB) 是无线电波段中最亮的毫秒级天文瞬变，其来源尚不清楚。
FRB 的极化包含有关其环境的关键信息。 因此，FRB 的高保真偏振测量对于了解它们的起源很重要。
由中国科学院国家天文台李迪博士领导的研究小组利用五百米口径球面射电望远镜（FAST）和罗伯特C. 伯德绿岸望远镜 (GBT)。
该研究于 3 月 18 日发表在《科学》杂志上。
结合一系列不同的现有数据，这些观察揭示了系统的频率演变，即向较低频率的去极化，这可以通过单个参数很好地描述，即旋转测量（RM）散射（σRM）。
这种对重复快速射电暴的统一描述表明爆发源附近和/或周围的复杂环境，可能是超新星遗迹、脉冲风星云或大质量黑洞附近的等离子体。
FRB 121102 是第一个重复的 FRB 源，具有高度的极化和相应的极大 RM，这是沿视线的电子密度和磁场强度的乘积。
根据 2021 年发表在《自然》杂志上的一项研究，在 2019 年的 50 天内，FAST 检测到 1,652 个脉冲，但在这个宝库中没有检测到极化。 两篇论文的通讯作者李迪博士说：“尽管 FAST 具有无与伦比的灵敏度，但在其 1.0-1.4 GHz 频段内，无法检测到线偏振是一种常态，而不是例外。”
该团队还继续使用 FAST 监控其他活跃的中继器。 “我们对大多数观测中缺乏极化感到非常困惑。后来，当我们系统地研究这些 FRB 与其他频段的其他主要设施时，特别是那些高于 FAST 的设施，出现了统一的画面，”说论文第一作者冯毅博士，现任浙江国家实验室专职科学家。
在与其他已发表的数据（总共 9 个重复和 12 个单次爆发 FRB）的综合分析中，研究人员能够基于简单的物理图像（即多径 RM 散射）定量地描述向低频的去极化。 由于 FRB 前面和/或周围的电子密度不均匀，在任何给定时刻到达的脉冲信号都可能包含沿不同路径传播的射电光子。 结果，当光子被望远镜接收器聚集时，脉冲信号失去了部分/全部偏振。
这种效应对较长波长（较低频率）的光子/光波更大，并导致望远镜之间的明显差异。 特别是，它解释了为什么在 FAST 中没有检测到极化。
如此简单的解释，只有一个自由参数，代表了朝着物理理解重复 FRBs 起源迈出的重要一步。 RM scatter 的数值因中继器而异，σRM 较大的中继器往往更活跃，并且具有更复杂环境的迹象。 来自云南大学的杨元培一直领导团队的模型开发工作。 在非中继器中可能会发现类似的趋势，尽管由于技术困难尚未实现非中继器的这种多频段信息。
“这些极其活跃的快速射电暴可能是一个独特的种群。我们开始看到快速射电暴的进化趋势，在更复杂的环境中，更活跃的来源以更大的 σRM 为代表，是更年轻的爆炸，”李博士说。
