Lesson 13 Fast Radio Burst

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2025-12-16

—— Dongzi LI

我们如何看天？

大气层仅在可见光和射电波段有两个窗口，其他波段的吸收极强，所以射电天文学家不需要发射卫星 (像 X-ray 波段的学者一样)，只需要在地面建设观测设施.

射电领域的机会就是所谓的致密星，也是我们今天的主题.

射电的优势是什么？

最大的光学望远镜的口径大概是 $10.4\text{ m}$ ，但是最大的射电望远镜是中国的 FAST，有 $500\text{ m}$ 口径.
口径越大，我们的灵敏度和巡天深度就越大，现在射电天文学家探测到的信号能量甚至没有翻过一页书本的能量大.

射电技术的技术发展主要是在二战之后.

脉冲星发现之后，人们觉得它的自传速度太快了，如果按照 Newton 力学的离心力来计算，那么太阳质量的一颗恒星应该只有 $15\text{ km}$ 的半径才能防止自己被撕碎，在这样的密度下，一个苹果大小的物质相当于一整座珠峰.

中子星的强磁场和高密度可以作为广义相对论和电磁理论的「试验场」，我们要做的是找到更多的双中子星系统. 但是实际上这是非常困难的，因为对于一个双星系统，其加速度会一直变化，所以我们需要的探测时间会更长、判断更加困难.

快速射电暴的起源：中子星并合事件的出现的时间频率大幅低于快速射电暴 (FRB)，所以 FRB 不一定是由中子星并合事件产生的，有一部分可能来自于 magnetars.

新的仪器：不仅仅是大口径的射电望远镜，还有大型的射电望远镜阵列. 同时数据传输速率达到了极高的数量级，raw data 可以达到 $17\text{ Tb/s}$ ，这也是为什么暂时还没有很完整的阵列实验，因为算力不够.

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2025/12/16 13:05

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