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快速射电暴循环周期为157天 起源仍是未解之谜

2020-06-16 10:18:26来源:

  新浪科技讯 北京时间6月16日消息,据国外媒体报道,最新一项研究显示,来自外太空同一地点的连续157天射电暴有助于天文学家确定这些神秘信号如何产生。快速射电暴(FRB)是非常短暂、强烈的射电脉冲,于2007年首次被发现,但天文学家仍然不知道它们的具体起源。

  科学家对神秘现象提出一些猜测,认为该信号可能是外星文明试图联系地球的迹象。目前,英国曼彻斯特大学研究人员分析了洛弗尔望远镜的长期监测数据,试图理解这些不同寻常的信号。

  他们声称,最有可能的解释是该信号来自黑洞或者双星系统中高温年轻中子星,在过去4年时间里,天文学家利用73米直径的洛弗尔望远镜观测了其中一个不寻常射电暴,它被称为FRB 121102。

  该射电暴与其他发现的射电暴相比具有不同寻常的周期,其耀斑期持续90天,接下来67天消失不见,之后重复循环。在为期4年的研究中,研究人员观测到同一来源的32次射电脉冲,再结合之前发现的FRB 121102射电暴,发现这种特殊模式的快速射电暴现象。研究报告作者曼彻斯特大学天体物理学家考斯图布·拉杰瓦德(Kaustubh Rajwade)称,我们预测该射电暴来源目前处于“关闭”状态,应该在8月28日之前会“开启”,这是第二次发现快速射电暴循环现象,第一次是FRB 180916.J10158+56,周期是16天。

  研究小组证实,这项最新研究有助于他们分析神秘射电暴起源之谜,至少一些快速射电暴的重复现象排除了它们起源于灾难事件的可能性。

  天文学家表示,多数射电暴仅耀斑一次,然后再也没有出现过,从而无法预测它们再次发生的时间。一些重复的射电暴现象,直到最近才被发现是完全随机出现,周期16天的FRB 180916.J10158+56就是这样的。

  射电暴活跃性的有序规律暗示着这种强大射电暴与大规模宇宙现象有关,其中可能包括:大质量恒星、双星系统内部中子星或者黑洞的轨道运行。

  对这种周期性活动的其他可能解释包括:高磁化中子星旋转轴摆动引起周期性爆发,拉杰瓦德称,这是一个令人兴奋的研究结果,因为这是第二次在爆发中发现运行规律,而且具有最长的循环周期。

  他说:“探测射电暴周期性为研究其起源提供一个重要线索,这种特殊活动周期可能与中子星有关。”

  2007年,天文学家首次发现快速射电暴时,最初认为这是与大质量恒星爆发相关的一次性事件,2012年,天文学家首次发现周期157天的快速射电暴,2016年首次发现该快速射电暴的运行周期规律。

  “FRB猎人”本杰明·斯坦珀斯(Benjamin Stappers)称,该研究结果基于对该信号的定期监测,发现67天的信号静默期是非常重要的。

  令他们感到惊讶的是,这个运行周期的时间范围几乎比第一个重复源FRB 180916.J10158+56的16天周期长10倍,后者是由加拿CHIME望远镜观测到的。

  西弗吉尼亚大学邓肯称,这一令人兴奋的发现显示出我们对快速射电暴的起源了解甚少,我们需要对大量的快速射电暴现象进行深入观测,从而对这些周期性来源产生更清晰的认识,并追溯它们的起源。

  斯温伯恩大学的瑞恩并未参与此项研究,他在接受《新闻周刊》记者采访时称,这些发现可能会被证明是“变革者”,目前最大的问题是FRB 121102与其他射电暴的相关性,例如:为什么很少观测到射电暴的重复现象?

  他指出,迄今为止仅有少量射电暴存在循环重复现象,这项发现可能有助于揭晓射电暴潜在的循环规律,有可能所有的射电暴都是重复的,但强度不同,或者仅是我们无法检测到重复规律。这项研究报告发表在近期出版的《皇家天文学会月刊》上。

  快速射电暴的起源仍是未解谜团

  快速射电暴是短暂的射电释放现象,它们具有临时性和随机时,不仅很难被发现,而且很难进行研究。目前科学家仍不清楚快速射电暴为何产生如此短而剧烈的爆发。

  此前研究人员提出了许多猜测,其中包括:恒星碰撞、地外文明释放的信号。首个快速射电暴信号是在2001年探测到,或者准确地讲是被射电望远镜“听到”,但直到2007年科学家分析档案数据时才确定这是快速射电暴信号。

  快速射电暴非常短暂,似乎是随机发生的,天文学家花了多年时间才证实这不是望远镜仪器故障。哈佛-史密森天体物理中心研究人员称,无论是否完全了解快速射电暴的志源,该现象对于研究宇宙结构和演化具有重要意义。

  大量遥远的快速射电暴可作为跨越星系的物质探测器,它能模糊宇宙微波背景信号,通过深入研究快速射电暴现象,将帮助科学家更好地理解宇宙基本成分,例如:影响宇宙膨胀速度的普通物质、暗物质和暗能量的相对数量。当宇宙大爆炸后温度降低时,快速射电暴可用于追踪什么因素破坏了遍布宇宙早期的氢原子雾,使氢原子变成自由电子和质子。(叶倾城)

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