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快速射电暴现在变得不那么神秘了

天文学家将射电暴的源头锁定在一颗25亿光年外的矮星系,从而揭开了射电暴的起源之谜。

作者:Bill Andrews
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卡尔·G·詹斯基甚大阵列(Karl G. Jansky Very Large Array)的碟形天线,正用于定位首个射电暴。 (图片来源:Danielle Futselaar [www.artsource.nl])自射电暴(FRBs)被发现以来,天文学家们一直对此感到困惑。大约十年前,研究人员在2001年的存档数据中发现了一种极其短暂——仅有几毫秒——的无线电发射爆发。他们此前从未见过这样的现象,也不知道其来源和原因。如今,我们终于开始获得一些答案。天文学家于今日在 美国天文学会第229次会议 上宣布,他们首次精确地定位了其中一个射电暴的源头:一个距离我们约25亿光年远的矮星系。今天的消息(也详细报道于《自然》和《天体物理学期刊通讯》)还发现了一个附近持续存在、但信号较弱的无线电辐射源;两者很可能有关联,但具体关系尚不清楚。这是宇宙学研究的重要一步,但要完全理解射电暴,我们还有很长的路要走。

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看得更清楚

2012年,波多黎各的阿雷西博天文台(Arecibo Observatory)探测到了首个重复出现的射电暴,被命名为 FRB 121102(以首次探测日期2012年11月02日命名),这成为了第一个重大突破。在此之前,每一次射电暴都是一次性事件。仅此一项就很有启发意义:射电暴(或至少是这一个)不可能是灾难性事件造成的,因为仍有东西存在以发送重复信号。更重要的是,这意味着其他天文台可以在同一区域进行观测,以试图探测未来的重复信号。康奈尔大学(Cornell)的首席作者Shami Chatterjee称之为“一个好地方可以去‘钓鱼’”。幸运的是,宇宙没有让人失望。加州大学伯克利分校(UC Berkeley)的共同作者之一Casey Law表示,“这个射电暴对我们非常慷慨”,因为在2016年,卡尔·G·詹斯基甚大阵列(VLA)在其83小时的观测时间内共探测到了9次爆发。这大大缩小了FRB 121102的来源范围,但仍不足够。随后,来自世界各地的无线电和可见光光谱的观测,发现了位于御夫座方向上的源星系。最终,我们确认了射电暴(或至少是这一个)起源于星系之外,正如之前所猜测的那样。这些观测还发现在射电暴精确位置100光年以内有一个稳定的无线电辐射源。两者可能是同一过程的结果,或者以其他方式相关,但答案仍需等待更多观测数据。

大事的开端

那么,谜团解开了,对吧?还不完全是。我们仍然不知道射电暴究竟是什么引起的,但至少现在天文学家们有了一些改进的假设。一种可能性是一种奇特的恒星,一种高度磁化的中子星,它可能导致天文学家所观测到的那种精确的发射。另一种可能性是FRB 121102宿主星系内的一个巨大黑洞,它可能导致无线电信号的产生。然而,科学家们 cautioned,这仍然只是单一数据源。毕竟,它仍然是唯一已知的重复射电暴;也许存在多种类型的射电暴,或者这个特殊的射电暴只是一个异常值。但这却是好消息!美国国家射电天文台(National Radio Astronomy Observatory)的Sarah Burke-Spolaor说,“天文学中的新谜团相当罕见”,因此射电暴正日益成为令人兴奋的新焦点。Chatterjee表示,导致射电暴的假设模型比实际探测到的爆发还要多,“这对我们来说是一个绝佳的局面”。如果一切顺利,未来几年将解答更多这些问题——并提出新的问题。

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