科學家發現首個周期性快速射電暴 原因未知

蕭路

【正見新聞網2020年06月19日】

圖:雙子星北天文台(Gemini North Telescope)觀測到的FRB 180916的來源星系。星系旋臂上的綠點為FRB 180916的大致位置。Credit: Gemini Observatory / NSF’s National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory / AURA

據福克斯新聞(Fox News)報導,天文學家發現了首個重複快速射電暴,它來自於距離地球約五億光年的宇宙空間。

這項新研究現已發表在2020年6月17日的《自然》雜誌上。

美國麻省理工學院(Massachusetts Institute of Technology, MIT)發布的一項聲明中解釋說,快速射電暴(Fast Radio Burst, FRB)是短而強烈的射電波爆發。這種信號的天體來源一直是天文學中的重大謎團,不過我們一般相信它們來源於小的、遙遠的、非常密集的天體。FRB通常持續幾毫秒,在此期間它們的輻射可以超越整個星系。

這次發現的FRB編號為FRB 180916.J0158 + 65。它是首個具有周期性爆發的FRB。整個周期大約十六天。周期始於一個大約四天的爆發期,在此期間,信號源會發出隨機的射電爆發,然後是十二天的靜默期。

十六天的周期模式在連續500天的觀測中持續出現。

麻省理工學院的Kiyoshi Masui教授說:「我們現在公布的這個FRB就像發條一樣。這是我們從所有FRB中看到的最明確的周期模式。這是一個很重要的線索,我們可以用來尋找造成這些明亮爆發的物理原因。目前沒人真正理解它們。」

通常,FRB是一次性的,儘管在少數情況下,有些FRB會重複。

這次的FRB觀測是由加拿大的CHIME射電望遠鏡完成的。在2018年9月至2020年2月之間,該望遠鏡接收到了38個信號。天文學家發現這些信號來自於巨大旋渦星系外沿的一個造星區域。

我們所在的銀河系就是一個旋渦星系。這種星系具有一個中心區域和幾條包含恆星、氣體和宇宙塵埃的旋臂。

Masui教授說:「這些周期性爆發是我們從未見過的,這是天文學中的一種新現象。」

在論文中,科學家們討論了造成周期性FRB的可能情況。一種可能性是周期性的爆發可能來自單個緻密的天體,例如中子星,它既旋轉又搖擺,這是一種被稱為進動的天文現象。另一種可能性涉及雙星系統,例如中子星繞另一個中子星或黑洞運行。第三種情況涉及一個圍繞中心源運行的射電星。如果恆星散發出風或氣體雲,那麼每次輻射源穿過雲層時,來自雲層的氣體都會周期性地放大輻射源的無線電輻射。

有趣的是,在前幾天發表在《皇家天文學會月刊》上的一項研究,科學家發現了另一個周期性的FRB,編號為FRB 121102。它的周期總共157天,表現出活動90天,然後沉默67天。然而,雖然這次發現的FRB 180916的結果更晚正式發表,但是卻更早在天文學界公開,並且觀測數據效果更好。所以它成為了第一個發現的周期性的FRB,而前幾天發表的周期性FRB只能屈居第二。
 
 

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