快速射电暴2020全球线上会议笔记

作者:邹远川 时间:2020-07-14 点击数:

 

【原创】:邹远川1

快速射电暴2020全球线上会议 

1.概况 

2. 知识增加了 

Session #1  The FRB Phenomenon (Chair: Lorimer)  Asia Pacific 

Session #2  Recent results I (Chair: Keane)  Europe 

Session #3: Recent results II (Chair: Bing Zhang) North America 

Session #4: Follow up campaigns (Chair: Bailes)  Asia Pacific 

Session #5: Population studies (Chair: van Leeuwen)  Europe 

Session #6: FRB models (Chair: Kaspi)  North America 

Session #7: Repeating FRBs (Chair: Petroff)  Europe 

Session #9: Technical developments (Chair: Lee) Asia Pacific 

Session #10: FRBs as cosmological probes (Chair: Spitler)  European 

Session #11: Emerging facilities and projects (Chair: Lorimer) North

America

    3. 奇怪的知识也增加了 

        进行了投票

    各种奇葩的命名

         Have a Good Day! 

        螃蟹可以做任何事情

     4. 名场面


1.概况

 

FRB 2020相当于是快速射电暴领域的国际年会,大约是从2014年左右组织的吧,主要组织者是Duncan Lorimer,也就是FRB早的发现者。他在2007年发表在Nature一篇文章说看到了几个快速射电暴,后来也叫Lorimer burst2。已有不少关于快速射电暴的科普文章,比如这里3,这里4和这里专业回顾性论文5,可以有个初步了解。

这次本来准备二三月份在泰国开会的,据说泰国的公主喜欢天文,所以泰国的天文发展不错。但由于疫情被迫改为线上。由于疫情的影响,很多会议都做了相应的调整,有的改成线上并且免注册费,有的改成线上但照收注册费,有的干脆取消。像之前美国物理学会(APS)的四月会议6,就改成线上并免费。那是 早的一批改线上的,准备还比较仓促,技术方面倒还好,用zoom,但报告人没准备好,有很多就都没有做报告。后来六月有个美国的天文联合会(AAS)的第236届会议7,就是收注册费的,准备得比较充分,还有个假装进入会场的大厅。  

 

这次的FRB会议就不是那种全面的大会议了,而是一个只有一个会场的专业领域的小会议,所以组织起来也简单些,看起来就Lorimer一个人就搞定了,他发通知,他主持开场,他发布会议录像,他开通slack讨论频道,他把zoom会议里的讨论转移到slack上。(实际上后面还是有别的努力的,至少两个来自泰国的,在 后的致谢中有提到。)这次改成线上之后,为了照顾到全球的参与者,分为了三个时段,以UTC时间分别对应1 点,9点和17点,每段两小时,内容不重复,分别照顾亚太地区、欧洲和北美,分别对应当地的下午1点,所以每个人至少有一个时间段是合适的。如果愿意晚上9点参会的话,就能参加俩。如果愿意早上五点的话,就三个都可以参加啦 除了要做报告的,没人会愿意的。一共四天,76日到9日。对我来说其实是5天。第三天只安排了两个,一共十一个时间段,按照不同的内容分为了11sessions1. FRB的观测现象、2. 近的观测进展III4. 后随观测的进展、5. Population数目统计、6. 模型、7. 重复暴、8. 讨论环节:是不是所有的暴都重复、9. 技术发展、10. FRB作为宇宙学工具、 11. 仪器展望和会议总结。

 

会议有足够线上资源,首先有网站主页:http://frb2020.phys.wvu.edu/index.html 当然还有几轮的邮件通知;然后有会议zoom的链接,为了防止滥用,每次会议开始前Lorimer 发邮件或者放到slack上;所以还有Slack频道,人们在上面讨论得热火朝天的。会后还有视频的YouTube链接。这么丰富的讨论和联系手段,使得线上会议不仅仅只是不能开线下会议的临时替代品,而是各有优缺点的另一种会议形式了。会上还有人(Petroff)专门总结了各自的优缺点,我觉得也蛮有道理的。  

 

这应该是会议东道主,Emily Petroff博士。她就是做了FRB catalog的网站8,写了FRB综述9的人。  

 

从上图也可以看出,这次参会的人数远比之前线下会议的注册人数多,还不算不注册只是去看视频的,所以受惠的人数远多于线下会议形式的。会议期间和会后,有大量在Slack上的讨论。  

 

都已经有5900条了,再讨论一下都快达到10k的免费极限了。

就像每年国内伽玛暴的会议结束时,南京大学戴子高教授都会做一个非常精彩的总结,概述会议上讨论了什么、总结有什么新进展、有哪些亟待解决的问题。让那些开了小差的人或者有些内容没怎么消化吸收的人一个补救的机会,真是摸鱼的和学渣们的福音。

这个FRB会议也有,还分成了两部分, 后两个报告,一个主要讲开放问题的­­或者叫挑战,是英国曼切斯特大学的Benjamin Stappers教授,因为FRB实在是一个非常新的领

域,满打满算从2007年第一篇论文10开始也只有14年的时间。另一个做了全面的总结,就是前面提到的Petroff博士。

 

Stappers教授提到目前的挑战有:

FRB zoo,如何分类?重复、不重复、周期暴?

为什么有的pulse就一个简单的结构,有的又非常复杂?

需要频率范围更宽、需要偏振、需要更高的时间分辨率!总之需要观测更多的信息。

DM11能给我们些什么信息,关于结构?星(系)际介质?或者引力透镜?重复暴,怎么证认是重复暴,特别是低DM的重复暴。

周期性,和望远镜的观测时间有关?在错误时间可不可以看到?如何更多望远镜合作。

多波段多信使,很显然重要,但还几乎没有。

对宇宙学的影响,DM和红移的关系有多紧密?高红移的FRB可能在哪个频段?数据与预警,如何做好的预警让别的望远镜也观测。

地面能够进行射电观测的环境越来越糟糕,保护频段少,干扰越来越多。

SKA也把FRB列为高优先级的目标了,但还有很多技术问题。  

 

他还顺便做了个广告,明年的FRB2021在韩国釜山举行如果疫情没延续到那个时候的话

 

Petroff博士的总结有:

一些重要观测进展  

­­ FRB的数目急速增加  

­­ CHIME开始上班后让FRB的数量剧增  

­­ ASKAP可以对方位、宿主星系、偏振都进行观测  

­­ Apertif 也看到了R3FRB180916)的30多个重复暴  

­­ MeerKAT也开始看到FRB  

­­ FAST也开始看到FRB  

­­ FAST看到了R1FRB121102)的一千多个重复暴  

­­ Macquart关系 DM­z关系)  

­­ 观测到了银河系和磁星一起爆发的FRB

  一些重要的结论,或者新的共识  

­­ FRB和磁星是关联的;更多的宿主星系出现了,但FRB并不在星系中心。  

­­ 所有的FRB都重复?可能吧  

­­ 暴的形态(时间特性):有多样性总之,这是一个胜利的会议,一个成果丰硕的会议,一个讨论充分的会议。不想知道细节的可以直接跳到“3. 奇怪的知识也增加了部分。

2. 知识增加了

会议内容太多,仅仅节录非常少一点我个人觉得有趣的。

Session #1 ­ The FRB Phenomenon (Chair: Lorimer) ­­­ Asia Pacific

会议一开始,在“Bailes ­ A reflection on the life of J­P Macquart”的报告中纪念了刚刚去世的年轻FRB科学家J­P Macquart  

 

他关于用FRB测量宇宙中重子物质含量的文章刚刚在Nature发表。

 

“Hessels ­ The spectro­tempo­polarimetric properties of FRBs”的报告中提到了哀号现象,正经点儿的名字叫drifting,在这次会上多次讨论。

 

好多仪器都在搜寻FRB宝宝。

 

Session #2 ­ Recent results I (Chair: Keane) ­­­ Europe

 

“Pleunis ­ Fast radio burst morphology with CHIME”的报告中提到CHIME的第一个 catalog要出来了。总体上重复暴的时标更长,结构更复杂一些。

 

Session #3: Recent results II (Chair: Bing Zhang) ­­­ North

America

 

“17:30 Michilli ­ Sub­arcminute localization of a large sample of Fast Radio Bursts”

16.35天周期的重复暴 FRB20180916B,又叫R3(大约是第三个重复的暴,以后等重复的多了估计不会这么命名了)。不只是这个报告里说了,而是整个会议的重要关注的内容之一,毕竟Nature文章出来才几个月12。而且是第一个有周期的FRB

 

这就是那个逮到了SGR 1935+2154的小望远镜STARE2 “Bochenek ­ A fast radio burst associated with a Galactic magnetar”  

 

嗯。。。这才是你想看的望远镜。这也是望远镜?  

它们在4.28日看到了一个超亮的FRB,同时CHIME也看到了,还有各大空间X射线望远镜都看到了同时的X射线辐射,而且中国的慧眼卫星所获得的X射线的数据 好。以及前后的X射线对这个磁星观测确认了FRB200428的磁星起源13

 

Session #4: Follow­up campaigns (Chair: Bailes) ­­­ Asia Pacific

这部分没怎么认真听。。。结论肯定是没有看到任何后续的辐射。

 

Session #5: Population studies (Chair: van Leeuwen) ­­­ Europe

 

“09:00 Caleb ­ Fast Radio Burst Population Studies (invited)”报告中提到了这个

121102156.9天的周期,之前文章出来的时候总觉得可信度不高,现在看来大家都已经相信了它也是周期性的。  

 

她还列了从观测中可以得到些什么信息,还蛮全的。  

 

好多人都列一下自己认为的开放问题。这真是一个活跃的进展快速的领域。很有可能不久的将来,很多问题就解决了。比如刚开始发现的那几年, 大的开放问题就是FRB是来自银河系的还是宇宙深处的,现在已经知道了,是来自宇宙深处的,

  

银河系也有,比如前面刚刚提到的和磁星成协的FRB200428.

 

华科毕业的罗睿也是FRB研究的主力军,“Luo ­ Measurement of the luminosity function of Fast Radio Bursts”对模型随着观测进展的发展做了总结。我们还有进行仪器研究、从开始就参与CHIME建设的邓美玲博士,她2012年毕业于我科。

 

南京大学戴子高教授介绍了小行星撞脉冲星产生FRB的模型,“ Dai ­ FRBs from pulsar asteroid impacts”

 

之前看内华达大学张冰教授的宇宙梳模型,不知道梳子是怎么梳的,这次他的日本合作

“Ioka ­ A Binary Comb Model for Periodic Fast Radio Bursts”把梳子给画出来了,清楚了。

Session #6: FRB models (Chair: Kaspi) ­­­ North America

 

张冰教授对FRB来自外星人的可能性以及我们是否应该发射FRB和外星人通讯,进行了一本正经地讨论,论文发表在正经杂志由中国高等教育出版社与德国施普林格科学+商业媒体联合出版的同行评审英文学术期刊Frontier of Physics14

 

张冰教授对FRB的辐射机制模型进行了总结和分类。

 

“Chawla ­ Detection of repeating FRB 180916 down to 300 MHz”他们在低至300MHz也能看到这个周期性重复暴的射电暴。

Session #7: Repeating FRBs (Chair: Petroff) ­­­ Europe

 

“Tendulkar ­ Repeating FRBs (invited)”的报告中提到,好几个暴也都看到了重复暴,但比之前的暴的流量要低好几个量级。这就给重复暴增加了更多的复杂性。虽然之前看到了不少重复暴,但流量都差不多的。现在看到这些这么低流量的重复暴,一个后果是那其它的没重复的暴就也有可能只是因为流量太低没看到;另一个后果是一个源的不同时间爆发的暴的能量相差这么大,对模型提出了限制。  

 

之前认为不重复的暴的结构相对简单,但是如果提高时间分辨率,就有结构了。

 

在国家天文台李菂研究员的报告中“Li, Di ­ A Large Pulse Set from FRB 121102 with

FAST”讲了FASTFRB的观测进展,很多。  

 

由于FAST的强大灵敏度,可以看到很远的FRB,也就DM很高,这第一个DM1800 多。FAST的成果丰硕,还看到了一些其它高DMFRB  

 

还看到了FRB121102的一千多个重复暴。等文章发表出来,就能进一步验证或者打死之前说这个暴有150多天的周期的说法了。而且这个暴在FAST眼里非常活跃(估计是流量低的非常多), 高可以达到一小时100个!这么多暴,也足够做一些统计了。他们也有一些结果。  

 

他们还发现,如果DM的值不同的话,所得到的pulse的光变曲线也很不同。这为FRB的形态到底是什么样子的提出了挑战。

 

这人“Wadiasingh ­ Repeating FRBs from Low­twist Magnetars”把哀号叫FRB小火车

 

“ Kumar ­ Searching for repetition from ASKAP FRBs”的报告中提到了这样一个点的

FRBFRB 190711,不过只有一个点(就得不到DM),他们怎么确认这个是重复暴的?后面有人问了,他们还是测到了DM的,而且误差也比较小,说明还是可以测到DM 的,只是波段比较窄而已,并不是真的一个点。 Kumar非彼Kumar,虽然都是P. Kumar, 这个叫Pravir,做伽玛暴的叫Pawan

Session #9: Technical developments (Chair: Lee) ­­­ Asia Pacific

这个Session介绍了不少新的努力,要么想要得到更多的暴,要么想要通过相干观测精确定位。

 

PIKendrick也没有缺席FRB的会议。“Smith ­ The CHIME FRB search pipeline”,话说

CHIME牛就牛在他们的数据处理,大量的计算得到了大量的FRB,当然这话有些武断。

 

“Farah ­ FRBs at the ATA: widefield and wideband FRB searches and followup” 长相有些奇怪的射电望远镜,我不是在说演讲者的大胡子。

 

“Kulkarni ­ Dispersion measure: confusion, constants and clarity”加州理工的观测大牛

Kulkarni是来砸场的,对大家常用的参量DM提出了质疑,说这个DM既不是什么基本物理量,也不是洛伦兹不变量,还不是直接观测量,计算的时候所依赖的一些常数还是用的不准确的值,比如把4.1488直接写成了4.15。你们为什么不直接用个观测量呢?  

 

其实他在会议前几天就把文章放网上了15

Session #10: FRBs as cosmological probes (Chair: Spitler) ­­­

European

 

"Fialkov ­ FRBs as Cosmological Probes (invited)"FRB在宇宙学中的应用,总结了目

前宇宙学的几个主要问题:暗物质是什么、暗能量是什么、重子物质跑哪儿去了、哈勃常数很紧张、星系形成、星系级介质的结构和组成、宇宙前十亿年(早期)是怎么演化的。从她的这个总结看,主要是从天文学家的角度来总结的,理论学家可能只关心124

 

FRB由于其固有优势,是很可能将来在宇宙学领域有所作为的。

Session #11: Emerging facilities and projects (Chair: Lorimer) ­­­

North America

 

各个望远镜都自己给FRB命名,这样不统一,需要有个服务部门专门给FRB命名。

 

天籁也能搜索FRB,它居然也有和CHIME类似的打米机(米筛)啊 “Niu ­ Real­time

FRB search Backend”

 

CHIME的下一代专门搜FRB的装置,CHORD“Dobbs ­ Reconstructing fast transients

with CHIME and future Canadian facilities”  

 

升级。  

 

快要投入使用了。期待有一大波FRB来袭。

 

嗯,这也是望远镜。“Flynn ­ UTMOST FRBs and the UTMOST­2D upgrade”

 

3. 奇怪的知识也增加了

进行了投票

“Session #8: Do all FRBs repeat? (Moderator: Ransom) ­­­ North America”中人们讨论了到底是不是所有的FRB都重复。至于FRB是不是都重复我不知道,但人是有一个没重复:  

 

考眼力找不同,找到的那位就是临时不能参加,换人了。

既然谁也不能说服谁,那就投票吧  

 

话说天文界有事不决的时候,投票也不是一次两次了。当年冥王星被赶出行星队伍就是天文联合会投票投出去的。。。16 然而这事儿并没有结束,2019年又有人发起投票,以 130赞成30反对冥王星回归行星队伍17,然而这是个非正式的投票。相信将来还会有人要为它平反的。

说回这次的FRB,投票结果是  

 

我投的是反对票。我不仅认为不是所有的FRB都重复,而且还认为有更多的子类,和磁星成协的也是额外的一类。

各种奇葩的命名

 

“Driessen ­ FRB localisation and imaging with MeerKAT”这里有个望远镜叫MeerKAT  

 

“Weltman ­ FRBs, Cosmology and the HIRAX experiment”他们做个望远镜叫HIRAX  

 

原来他们的来源是这个。

话说天文学家对自己的仪器命名向来不吝想象力的,像FAST(Fast Auroral SnapshoT

explorer), FIRST(Faint Images of the Radio Sky at Twenty­centimeters), SHIT(Super

Huge Interferometric Telescope) 18和知乎的一个专门关于各种奇形怪状的仪器名字的话题19

Have a Good Day!

 

有人在Slack里夸奖她的声音好听,应该去做播音员。“Good ­ Examining Repeating

FRBs in Depth: Beyond FRB 121102”,名字也挺好的,叫Good。记得会上作报告的还有个人叫Day。难道开会又多了一个功能,也是收集名字的时候吗?  

Good的博士课题就是找FRB 190116A190117A的重复暴,但还没找到,所以,就不能毕业。我想那要是这两个暴就憋着不重复呢?

 

螃蟹可以做任何事情

 

“Hessels ­ The spectro­tempo­polarimetric properties of FRBs”的报告中,我很喜欢这个戴披风的蟹状星云。

3. 名场面

 

“76 09:00 Hessels ­ The spectro­tempo­polarimetric properties of FRBs”报告中的哀号和在“Bannister ­ The ASKAP/CRAFT coherent upgrade”的真哀号遥相呼应。  

  

注意他哀号喇叭口的那个通马桶的皮搋子,就是它实现了drifting  也难怪,他本来就是做仪器的,instrument啊。

1. 华中科技大学天文系,教授。邮箱:zouyc@hust.edu.cn 版权声明:本文可自由转载,请注明出处­­华科天文系科普专栏。 

2. A Bright Millisecond Radio Burst of Extragalactic Origin, Lorimer, D. R.; Bailes, M.; McLaughlin, M. A.; Narkevic, D. J.; Crawford, F., 2007, Science, Volume 318, pp. 777, doi:10.1126/science.1147532

3. 快速射电暴的科普文章, “快速射电暴是外星人发来的信号?别瞎激动!,科技日

报,刘亚东,https://tech.sina.com.cn/d/s/2019­01­12/doc­ihqfskcn6374979.shtml

4. 快速射电暴的科普文章, 如何看待加拿大科学家发现 15 亿光年外的快速射电暴? ncc21382的回答 ­ 知乎 

https://www.zhihu.com/question/308640338/answer/570952473 

5. 快速射电暴的中文综述论文: 快速射电暴的观测及理论研究进展, 李龙彪, 黄永锋, 耿金军,2017,天文学进展,354

6. https://aps­april.onlineeventpro.freeman.com/sessions 美国物理学会的四月会议,每个报告都在网上有录像,可以回看。 

7. https://aas.org/meetings/aas236 美国天文联合会的236届会议,虽然参加会议要交注册费,会后的录像也都是可以免费观看的。 

8. FRB catalog的网站的网址 http://frbcat.org/ 

9. Fast radio bursts, E. Petroff, J. W. T. Hessels, D. R. Lorimer, 2019, The Astronomy and Astrophysics Review, Volume 27, Issue 1, article id. 4, 75 pp., https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs00159­019­0116­6 

10. A Bright Millisecond Radio Burst of Extragalactic Origin, Lorimer, D. R.; Bailes, M.; McLaughlin, M. A.; Narkevic, D. J.; Crawford, F., 2007, Science, Volume 318, pp. 777, doi:10.1126/science.1147532 

11. 注意在这个会上常常出现DM,这里的DMDispersion Measure的意思,不是Dark Matter的意思。 

12. Periodic activity from a fast radio burst source, Chime/Frb Collaboration; Amiri, M.; et al., 2020.6, Nature, 582, p.351­355 https://www.nature.com/articles/s41586­0202398­2 

13. 关于SGR1935+2154FRB 200428的新闻:快速射电暴或起源于磁星, http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2020/6/441250.shtm , https://www.scientificamerican.com/article/magnetic­star­radio­waves­could­solvethe­mystery­of­fast­radio­bursts/ 

14. 截止二〇二〇年七月正式论文还没出来,预印本见: https://arxiv.org/abs/2006.08493 

15. Dispersion measure: Confusion, Constants & Clarity, Kulkarni, S. R.https://arxiv.org/abs/2007.02886

16. 2005年发现的阋神星质量甚至比冥王星质量多出27%,国际天文联合会(IAU)因此在翌年正式定义行星概念。新定义将冥王星排除行星范围,将其划为矮行星(类冥天体)。于是在2006年的IAU大会上决定冥王星的座次,整个会议为期十日,而投票却被安排在 后一日举行,当时有许多参加会议的天文学家已离开或准备离开布拉格。整个会议有超过2700人参加,但只有424人留到 后参与投票。参与投票的424人中,6a号决议以237票赞成、153票反对与30票弃权获通过,正式将冥王星自行星之列中除名,划为矮行星。见IAU文档:

https://www.iau.org/news/pressreleases/detail/iau0603/ 

17. "刚刚!投票结束了!130人赞成冥王星恢复行星身份!"

https://k.sina.com.cn/article_6812040361_196077ca900100g226.html? from=science 

18. 这里总结了各种怪异的望远镜名字(但并不全):

https://www.cfa.harvard.edu/~gpetitpas/Links/Astroacro.html 

19. 除了 MALATANG,还有哪些有趣的天文科研项目的缩写,它们都是做什么的? https://www.zhihu.com/question/37870831 


作者简介

邹远川,华中科技大学天文系教授,研究领域高能天体物理

编校:雷卫华

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文章编号:华中大天文200710A


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