哈勃望遠鏡發現最遠快速射電暴的奇怪家園    

莫心海

【正見新聞網2024年01月12日】

天文學家使用美國宇航局的哈勃太空望遠鏡在一個奇怪的地方發現了罕見的事件。它被稱為快速射電爆發(FRB),一種轉瞬即逝的能量爆發,可以在幾毫秒內使整個星系黯然失色。過去幾年中已檢測到數百個快速射電暴。它們像相機閃光燈一樣在天空中突然出現,但這些強烈輻射爆發背後的來源仍然不確定。

FRB 20220610A 於 2022 年 6 月 10 日首先由西澳大利亞的澳大利亞平方公裡陣列探路者 (ASKAP)射電望遠鏡探測到。而後被歐洲南方天文台位於智利的甚大望遠鏡證實,FRB來自遙遠的地方。快速射電暴的能量是較近的快速射電暴的四倍。這個新的快速射電暴特別奇怪,因為它在距離地球達宇宙尺度一半處爆發,使其成為迄今為止檢測到的最遠、最強大的例子。

哈勃望遠鏡拍攝的快速射電爆發 FRB 20220610A 的主星系圖像。哈勃望遠鏡的靈敏度揭示了一組可能正在合併的緊湊星系。它們在宇宙只有 50 億年時就已經存在。圖片來源:NASA/ESA/STScI/Alexa Gordon(西北大學)

根據哈勃發現它後進行的後續觀測,發現這個FRB 在看似不太可能的地方閃爍:宇宙僅 50 億歲時就存在的星系集合。以前的大部分快速射電暴都是在孤立的星系中發現的。

研究論文的主要作者西北大學的阿裡沙.戈登(Alexa Gordon)表示:「這需要哈勃望遠鏡敏銳的清晰度和靈敏度來準確確定 FRB 的來源。」 「如果沒有哈勃的成像,它是否源自一個整體星系或某種類型的相互作用系統仍然是一個謎。正是這些類型的環境 - 這些奇怪的環境 - 推動我們更好地理解快速射電暴之謎」。

研究人員表示,哈勃望遠鏡的清晰圖像表明,這個快速射電暴起源於一個可能有多達七個星系在可能合併路徑上的環境,這也非常重要。

「我們最終試圖回答這些問題:是什麼導致了它們?它們的祖先是什麼?它們的起源是什麼?哈勃觀測提供了一個壯觀的視圖,展示了導致這些神秘事件的令人驚訝的環境類型,」共同研究員方文輝(Wen-fai Fong)說,他也是西北大學的教授。

儘管天文學家對這種非凡現象背後的可能機制尚未達成共識,但人們普遍認為快速射電暴一定涉及某種緻密天體,如黑洞或中子星。一種極端類型的中子星被稱為磁星——宇宙中磁性最強的中子星類型。它的磁場非常強,如果磁星位於地球和月球之間,它就會抹掉世界上每個人信用卡上的磁條。

磁星可能有多種類型。在一種情況下,它可能是一個圍繞黑洞運行的爆炸物體,周圍環繞著一個物質盤。另一種選擇是一對繞軌道運行的中子星,它們的磁層周期性地相互作用,形成一個可以發生噴發的空腔。據估計,磁星在穩定下來之前會活躍大約一萬年,因此預計會在恆星誕生風暴發生的地方發現它們。但似乎並非所有磁星都是如此。

研究結果將在路易斯安那州紐奧良舉行的美國天文學會第 243 屆會議上公布。

資料來源:
https://science.nasa.gov/missions/hubble/hubble-finds-weird-home-of-farthest-fast-radio-burst/
 

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