一项快速射电暴的新发现,只会加深这些剧烈能量爆发的神秘性
究竟什么是快速射电爆呢?
让我马上说清楚,没有人知道的事。令人恼火的是,也意味着这比以前更加复杂,但是我们离理解它们更近了一步。
快速射电爆,简称FRB,是当今更为持久的宇宙学谜团之一。它们就像宣传的那样:来自太空的射电辐射非常快(通常只有几毫秒)且具有非常强烈的闪光。很多东西可以发射无线电波:行星(木星是发射无线电波的大源头),太阳,恒星,爆炸的恒星,星系,尘埃,凡是你想得到的东西都可以发射无线电波,但是这些往往持续发射无线电波。即使是在无线电波中闪光的东西(如脉冲星,即旋转的中子星)也会以非常清晰的周期反复闪光。
左侧的白点是脉冲星,右侧白点为白矮星。(图源:abjmm)
很多快速射电爆电爆(FRB)不像那样(周期性反复闪光)。最先发现的快速射电爆就像一次性用品,一次闪光非常短暂,之后消失。这令人恼火,因为很难从这些得知任何信息。然后发现一些反复,多次闪光的快速射电爆,虽然没有任何明显的周期(换句话说,闪光的时间似乎是随机间隔)。这很有趣,这意味着任何导致反复爆发的原因都不会在这个过程都会遭到破坏;这就排除了爆炸的恒星之类的星体。
要弄清楚它们在太空的位置是很困难的,在检测到的数百个快速射电爆(FRB)中,只有少数被定位了——而且“很少”,我的意思是只有四个。而在这四个当中,只有一个-FRB 121102-是反复爆发的快速射电爆(FRB)。它被发现于数十亿光年外一个遥远的矮星系,并且是一个奇怪的星系:它的形状不规则,金属丰度低,这就是天文学家所说的“没有太多重元素”。
矮星系NGC 5949,距离我们约为4400万光年,位于天龙座。上图由哈勃太空望远镜拍摄。
现在事情变得更加混乱。一个名为FRB 180916.J0158+65的新快速射电爆(在它首次出现的日期,2018年9月16日,以及知道它在太空中的坐标之后)被定位,而它的来源再次令人惊讶:一个大约5亿光年远的螺旋星系。
8.2米的双子座北望眼镜拍摄了这张快速射电爆-FRB 180916.J0158+65-(上图绿色圆圈)的位置图,该望眼镜位于距地球约5亿光年的螺旋星系的恒星形成区域。来源:双子座天文台
这很奇怪。这个星系拥有的金属丰度是矮星系内FRB 121102 的五倍,质量是它的100倍!所以,它们很不一样。具有不同的金属性的星系往往具有不同的恒星形成史,甚至在它们中是不同种类的恒星。这一新的发现似乎暗示,就快速射电爆(FRB)而言,这并没有多大区别。快速射电爆(FRB)都很乐意出现在这两个星系中。
不仅如此,通过仔细研究两次爆发的无线电信号,天文家们已经确定FRB 121102 来自一个高度磁化的环境,就像中子星周围的环境,但新的 FRB 180916.J0158+65,仅有其千分之一的磁化环境!因此它来自一个磁化非常弱中子星。
这真的很奇怪。中子星像是奇怪的野兽,它们的许多表现,如周期性的能量闪光,以及巨大的爆发,喷出大量的能量,都与它们强大的磁场有关。但是把无线电快速爆发和一个磁场很弱的快速射电爆(FRB)联系在一起就很奇怪。
因此,这个新发现很重要,因为它表明快速射电爆(FRB)是多种多样的,但有些令人恼火,因为它的发现确实使快速射电爆复杂化。但是,宇宙很复杂,我们只是想弄清楚这些。这一切,一步一步地发生,有时感觉我们就像在黑暗中蹒跚而行。但是,如果你走的足够多,你肯定会在某时候遇到一些重要的事情。所以,我们得继续走。
一个旋转的中子星在强大的磁场中鞭打着它周围的亚原子粒子。图源:美国国家航天局/Swift/阿洛尔·西蒙内特/索诺马州立大学(NASA/Swift/Aurore Simonnet,Sonoma State University)
我们对快速射电爆(FRB)的了解还为时过早。这让我想起了伽马射线爆发,它也很罕见,很难定位。然后,我们开始把它们定位下来,之后它们很快就变得更容易理解了……而且来自许多不同种类的物体。如果快速射电爆(FRB)也是一样的话,我一点也不惊讶。
左侧明亮亮点是一次伽马射线爆发事件(图源:tupian.baike)
这个反复爆发的快速射电爆的新发现是这个发现过程中的一个步骤,而不是目标。我们需要更多的定位,获得更深层的图像,在多个波长上观察它们,跟踪它们数年,然后开始分类。一旦我们有足够多的例子和足够多不同的特点,我们将开始真正了解它们。在那之前,我们只需要盯着天空。
参考资料
1.WJ百科全书
2.天文学名词
3. Phil Plait-时影
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1.WJ百科全书
2.天文学名词
3.原文来自:https://www.syfy.com/syfywire/a-new-fast-radio-burst-discovery-only-deepens-the-mystery-of-these-powerful-blasts-of
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