快速射电暴的 理论应用

　　恰逢爱因斯坦广义相对论问世100周年之际，物理学期刊《物理评论快报》（Physical Review Letters）于2015年12月23日以“Editors' Suggestion”（主编推荐）形式，发表了中国科学院紫金山天文台高能时域天文团组首席研究员吴雪峰和助理研究员魏俊杰、北京师范大学副教授高鹤与美国宾夕法尼亚州立大学教授Peter Mészáros（中科院2013年度爱因斯坦讲席教授）关于爱因斯坦等效原理的最新检验结果（Wei, Gao, Wu &Mészáros, 2015,Phys.Rev.Lett., 115, 261101）。该项研究利用快速射电暴不同频率光子到达地球的时间差，精确验证了爱因斯坦广义相对论中的弱等效原理假设。

　　虽然目前关于快速射电暴的物理起源尚不清楚，但是它们绝大多数爆发于高银纬处，而且它们的色散量要远远超过银河系星际介质的贡献，因此一般认为它们是河外起源甚至是宇宙学起源。另一方面，快速射电暴的光变曲线一般呈现简单的单脉冲特征，人们很容易得到不同射电频率光子的观测时间延迟。吴雪峰等人由此提出河外或宇宙学起源的快速射电暴可以被用来精确检验爱因斯坦等效原理。该工作利用一个快速射电暴FRB 110220和两个可能的快速射电暴与伽玛暴成协事件(FRB/GRB 101011A和FRB/GRB 100704A)为例，计算发现以不同频率的射电光子为检验粒子时，后牛顿参数γ的差值上限被限制到10量级，见下图。这一结果是迄今为止的最好限制结果，比之前相关限制至少要提高了1-2个量级，并且把对爱因斯坦等效原理的检验扩展到了射电波段，从而进一步证明了爱因斯坦等效原理假设的正确性。