天文学家追踪神秘的太空无线电波到我们星系内的一个源头

今年4月,一组天文学家发现了来自外太空的短暂而强大的无线电波爆炸,然后成功地找到了它的来源:我们银河系中的一个强大天体。这是科学家第一次能够精确定位这些来自银河系内部的神秘无线电波,使它们成为我们见过的最接近它们的一种。...

今年4月,一组天文学家发现了来自外太空的短暂而强大的无线电波爆炸,然后成功地找到了它的来源:我们银河系中的一个强大天体。这是科学家第一次能够精确定位这些来自银河系内部的神秘无线电波,使它们成为我们见过的最接近它们的一种。

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根据发表在《自然》杂志上的三篇论文,这些无线电波被称为快速无线电波爆发(frest radio burst,简称FRBs),似乎是从潜伏在我们银河系中的一颗威力无比的“僵尸”恒星中产生的。这个物体被称为中子星,是一颗比我们太阳还大的大质量恒星在自身坍缩时形成的超致密残留物。但这颗中子星就是所谓的磁星。它拥有一个难以置信的强大磁场,储存了惊人的能量,能够扭曲原子的形状。

对于天文学家来说,追查这个FRB的来源是一个巨大的时刻,他们渴望弄清楚这些神秘的无线电闪光是如何产生的。人们认为frb在夜空中每秒出现一次,每次只闪烁几毫秒。但我们只看到这些现象中的一小部分在起作用,我们所看到的所有爆发显然都来自我们星系之外,有些爆发位于数十亿光年之外。这让我们很难搞清楚他们到底从哪里来。麻省理工学院(MIT)从事这项发现的物理学助理教授清水正孝(Kiyoshi Masui)告诉《边缘报》(the Verge)说:“它们是这些非常神秘的信号,我们对产生它们的原因以及背后的物理原理并不十分清楚。”。

现在有了这个发现,天文学家有了一个更接近的来源来研究。磁星距离我们只有3万光年远——从宇宙的角度来说,它就在我们自己的后院。它指出了磁星和这些动态空间无线电波之间的牢固联系。“这是缺失的一环,”Masui说。“现在我们已经看到一个来自磁星的快速射电爆发,所以它证明了我们在宇宙中看到的快速射电爆发至少有一部分来自磁星。”

自从2007年首次发现FRBs以来,科学家们就一直在努力寻找FRBs的起源。但由于frb是如此的短暂,发现它们往往需要在正确的时间和正确的设备在正确的地点寻找组合。天文学家们幸运地发现了一些似乎重复出现的frb,它们在天空的同一部分反复闪烁。这些周期性的爆发帮助科学家找到了这些无线电波发源的星系。不过,目前还不清楚这些星系中究竟是哪些物体产生了FRBs。

这就是为什么这个发现如此重要。北美的两个不同的天文台——加拿大的CHIME和美国的STARE2——发现这个FRB来自天空的同一部分,加强了信号的可信度。联邦储备委员会也非常明亮。加州理工学院天文学研究生克里斯托弗·博切内克(Christopher Bochenek)领导了STARE2探索小组,他说,事实上,一个普通的**4G-LTE接收器本来能够接收到来自银河系中间的信号。

博切内克在接受记者电话采访时说:“当我第一次看到这些数据时,我愣住了,兴奋得基本上瘫痪了。”。

闪光的时间和地点与附近发生的另一个宇宙事件一致。就在探测到FRB的前几天,天文学家注意到一个已知的磁星在天空中变得相当活跃,发出X射线和伽马射线。在分析了来自FRB的数据后,CHIME和STARE2的天文学家都证实了无线电波与来自磁星的特别大的X射线爆发相吻合。这一发现在今年早些时候已经在天文学界掀起了轩然**,有关这一联系的早期科学报告已经在网上发布,并被媒体报道。研究人员的研究结果已经被其他科学家审查,并在本周的《自然》杂志上正式发表。

磁星可以为许多frb提供一个非常好的起源故事。科学家们怀疑这些死磁星可能在一段时间内隐藏在无线电闪光之后,因为它们充满了能量,并且容易在几秒钟内发出不同类型的光爆发。博切内克说:“因此,这一发现描绘了这样一幅图景:鉴于这些事件在宇宙中有多么普遍,一些或许是最常见的事件——来自其他星系的快速射电爆发源自磁星。”。

但是天文学家们还没有宣布FRBs背后的奥秘。一方面,天文学家继续监测磁星,因为它爆发了更多的X射线和伽马射线,但这些后续事件没有匹配任何重大的无线电波爆发。另外,与我们看到的其他frb相比,这次爆发仍然相对较弱。它实际上比我们银河系外发现的最弱的FRB弱1000倍。因此,对其中的机制还没有完全了解。

好消息是天文学家有一些很好的疑点要探测。他们不仅可以继续研究这一个磁星,而且还有大约30个已知的磁星现在可能会得到很多额外的关注。天文学家可能会把注意力集中在发现磁星可能存在的其他星系的frb上。这可以让我们更好地理解这一事件是一个分支,还是FRB难题的最后一块。

博切内克说:“我们还不知道自己到底有多幸运。“这可能是五年一遇的事。或者每年都会发生这样的事情。但有了更多的活动,我们就能确切地知道我们有多幸运。。。是的。”

  • 发表于 2021-04-17 05:58
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