什么是快速射电爆发?为什么天文学家听到这个词会这么激动?

2007年,由于nrao.eduln的好心,天文学家仔细查看了12年前的数据,发现了一个来自未知空间的强大而稍纵即逝的无线电传输脉冲。这是人们对快速无线电波类型研究的第一个成果。人们以该项目的领导者命名,所以有时我们称之为洛里默爆炸。同时,我们称之为快速射电爆发或其简称——FRBS。“快”是因为发出无线电波的时间很短,持续时间不超过5毫秒。因为如果你把一秒钟分成千分之一,你能看到的不超过五分之一。

“无线电波”是因为这种脉冲是用射电望远镜以无线电波长在空中测得的。“爆发”是因为这个信号消失的很快,出现的时候没有任何征兆。

自2007年以来,天文学家已经在已知的fbr列表中添加了17个脉冲。然而,它们的起源仍然是一个谜,因为它们的定义特征不清楚,另一个原因是它们太有吸引力了,我们对它们的研究更具挑战性。

射电望远镜往往需要做出选择:选择空间分辨率还是地平线。换句话说,像巴夏礼和阿雷西博这样的单个射电望远镜可以比新墨西哥索科罗附近的甚大阵列射电望远镜更有效地观测天空。然而,大型射电望远镜集群也有优势:甚大阵列的典型分辨率是阿雷西博的150倍,是巴夏礼的600倍。

因此,超大型阵列通常不能快速准确地测量短期事件。在某种程度上,你必须足够幸运,在正确的地点和正确的时间触发这样的事件——但单个视力模糊的射电望远镜无法清楚地指示脉冲来自哪里。定位FRB的来源是非常具有挑战性的,因为脉冲从不重复,这使得跟踪其观察结果变得无效。

假设你能说服自己,这个一次性的、不重复的、极其短暂的信号是真实的——听起来很可笑!那么,无论你怎么解释它的起源,你都必须解释为什么这个脉冲不会重复。因此,几位天文学家提出了FRB现象起源于意外事件的假说,意外事件是指恒星的非自然死亡或两个黑洞的合并。

当劳拉·斯皮勒(Laura Spitler)领导的天文学家团队在2016年3月的《自然》杂志上发表了FRB的第一个重复研究成果时,FRB再次彻底改变了世界。斯皮勒和她的团队探测到阿雷西博射电望远镜在2012探测到的3毫秒脉冲的位置。

天文学家对这个地方进行了数年的仔细观察,希望脉冲再次出现,但始终无法实现。冒险在近三年后终于有了回报——2015年在同一地点监测到16个脉冲,随后2016年又监测到9个脉冲。

所以至少有一个非常强大的射电爆发源可以产生FRB。换句话说,无论物理机制是什么,FRB都不需要在这个过程中破坏它的源头。然而,这个源头的位置仍然未知,我们甚至不知道它是在银河系内部还是外部。

其实直到2018我们才知道它的位置。幸运的是,这种重复脉冲现象意味着由米沙·查特吉领导的天文学家团队可以从甚大阵列射电望远镜群中更准确地观察到目标脉冲。天文学家再次谈到了他们发表在2017年1月第一周《自然》杂志上的结果。

Chatterjee和他的团队能够将无线脉冲的位置与一幅光学图像进行匹配,该图像带有一个微弱而不明显的污点,由夏威夷莫纳克亚山的双子座望远镜拍摄。那个污点是一个矮星系,比银河系小得多,距离我们30亿光年。所以这次观测不仅明确告诉我们FRB的来源在银河系之外,也说明它并不是一个大星系。

虽然这一发现让人类朝着解开FRB神秘起源的方向迈进了一大步,但是仍然存在很多问题。这些脉冲有多常见?有多少会反复发出?它们总是或经常由矮星系发出吗?产生脉冲的物理机制是什么?

对脉冲的任何解释都必须解释为什么它们很少被重复检测到。查特吉和他的同事有几个理论。对于康奈尔大学以外的新闻媒体,他总是解释说,“我们认为它可能是一颗磁星——在超新星遗迹或脉冲星风星云中具有强磁场的新生中子星——它以某种方式产生巨大的脉冲。或者,它可能是一个矮星系的活动星系核。这个理论很新颖。或者,可能是这两种观点的结合。”

有时候,天文学家有长期存在的问题。暗物质早在20世纪30年代就被发现了。尽管做了很多努力,一个世纪后,天文学家仍然试图了解暗物质是由什么组成的。在其他情况下,我们的进步是非常明显的。我们在1992年发现了第一颗外星球。在不到30年的时间里,我们又发现了数千颗行星,包括由类太阳恒星运行的潜在宜居行星。FRB的故事将如何收场,我们拭目以待,但幸运的是,我们已经有了一个激动人心的开始。

1.WJ百科全书

2.天文术语

第三步:去萨布丽娜·斯蒂沃特

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