射电领域模型助力 之江联合团队发现一例独特的快速射电暴

天文学家的想象：假设FRB 20220912A诞生于一个磁化等离子体环境中，随着时间推移，其周围环境变得“干净”，但它仍然非常活跃；或者它可能诞生于一个“干净”的环境。（插图来源：Openverse）

近日，之江实验室天文计算研究中心联合国际团队发现了一个处在缺乏大量磁化等离子体的“干净”的环境中的极度活跃的重复快速射电暴，名为FRB 20220912A。

该研究利用了之江实验室联合中国科学院国家天文台研发的DRAFTS、RaSPDAM等射电脉冲搜寻模型，为快速射电暴的辐射机制和环境提供了重要线索，相关成果已发表于《天体物理学杂志》。 之江实验室冯毅研究员是论文的第一作者和共同通讯作者，其他通讯作者包括来自清华大学讲席教授李菂、国家天文台蔡肇伟研究员和博士后张永坤。

文章链接：

https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ad7a64

FRB 20220912A由加拿大的CHIME望远镜首次发现，随后研究团队利用美国的绿岸望远镜进行了详细的后续观测。利用之江实验室开发的天文数据处理平台，在仅仅1.4小时的观测时间内，团队探测到了128次爆发，爆发率接近100次/小时，使FRB 20220912A成为迄今为止绿岸望远镜观测到的爆发率最高的快速射电暴。

研究团队构建源自中国天眼FAST观测数据的大规模数据集FAST-FREX，并在此基础上训练DRAFTS和RaSPDAM模型，提高它们对射电脉冲信号特别是极端暗弱信号的识别效率。 其中DRAFTS基于CUDA加速消色散、采用目标检测模型提取爆发到达时间和色散值，最后使用二分类模型判断信号真实性。而RaSPDAM则基于FRB的形态特征，构建视觉语义分割模型，实现FRB的高性能实时搜寻。两个算法同步运行交叉验证，大幅提升了爆发信号的探测效率，并将人工验证需求降至最低，检测准确率超过99%。

团队研究发现，FRB 20220912A展现出丰富的辐射现象，其中56%的亮爆发存在圆偏振，成为目前已知圆偏振比例最高的重复暴；其中某些爆发的圆偏振度高达58%。此外，研究团队还观测到了偏振位置角的变化和频率漂移现象，这类样本目前较为稀少（小于10例），此次观测为这类样本提供了重要数据。

尽管目前已知的重复暴有60多例，但具有圆偏振观测记录的仅有三例，分别是FRB 20121102A、FRB 20190520B和FRB 20201124A，这三者也被认为是当前最活跃并被研究最广泛的重复暴。与这三例活跃的重复暴相比， FRB 20220912A最显著的特点是其法拉第旋转量接近零，表明它位于一个非常“干净”的环境中，即缺乏大量磁化等离子体。