科学家发现首个周期性快速射电暴 原因未知

萧路

【正见新闻网2020年06月19日】

图:双子星北天文台(Gemini North Telescope)观测到的FRB 180916的来源星系。星系旋臂上的绿点为FRB 180916的大致位置。Credit: Gemini Observatory / NSF’s National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory / AURA

据福克斯新闻(Fox News)报道,天文学家发现了首个重复快速射电暴,它来自于距离地球约五亿光年的宇宙空间。

这项新研究现已发表在2020年6月17日的《自然》杂志上。

美国麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology, MIT)发布的一项声明中解释说,快速射电暴(Fast Radio Burst, FRB)是短而强烈的射电波爆发。这种信号的天体来源一直是天文学中的重大谜团,不过我们一般相信它们来源于小的、遥远的、非常密集的天体。FRB通常持续几毫秒,在此期间它们的辐射可以超越整个星系。

这次发现的FRB编号为FRB 180916.J0158 + 65。它是首个具有周期性爆发的FRB。整个周期大约十六天。周期始于一个大约四天的爆发期,在此期间,信号源会发出随机的射电爆发,然后是十二天的静默期。

十六天的周期模式在连续500天的观测中持续出现。

麻省理工学院的Kiyoshi Masui教授说:“我们现在公布的这个FRB就像发条一样。这是我们从所有FRB中看到的最明确的周期模式。这是一个很重要的线索,我们可以用来寻找造成这些明亮爆发的物理原因。目前没人真正理解它们。”

通常,FRB是一次性的,尽管在少数情况下,有些FRB会重复。

这次的FRB观测是由加拿大的CHIME射电望远镜完成的。在2018年9月至2020年2月之间,该望远镜接收到了38个信号。天文学家发现这些信号来自于巨大旋涡星系外沿的一个造星区域。

我们所在的银河系就是一个旋涡星系。这种星系具有一个中心区域和几条包含恒星、气体和宇宙尘埃的旋臂。

Masui教授说:“这些周期性爆发是我们从未见过的,这是天文学中的一种新现象。”

在论文中,科学家们讨论了造成周期性FRB的可能情况。一种可能性是周期性的爆发可能来自单个致密的天体,例如中子星,它既旋转又摇摆,这是一种被称为进动的天文现象。另一种可能性涉及双星系统,例如中子星绕另一个中子星或黑洞运行。第三种情况涉及一个围绕中心源运行的射电星。如果恒星散发出风或气体云,那么每次辐射源穿过云层时,来自云层的气体都会周期性地放大辐射源的无线电辐射。

有趣的是,在前几天发表在《皇家天文学会月刊》上的一项研究,科学家发现了另一个周期性的FRB,编号为FRB 121102。它的周期总共157天,表现出活动90天,然后沉默67天。然而,虽然这次发现的FRB 180916的结果更晚正式发表,但是却更早在天文学界公开,并且观测数据效果更好。所以它成为了第一个发现的周期性的FRB,而前几天发表的周期性FRB只能屈居第二。
 
 

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