宇宙中最大的謎團之一正逐漸接近答案。 一個驚人的八新的重複無線電訊號稱為快速電波暴(快速電波暴)已被偵測到來自深空的耀斑。
2019年初,剛這些神秘信號之一,快速無線電波121102,已知會反覆閃爍。 在一月,科學家報告了第二個重複一個(FRB 180814)。
這篇新論文 - 可用在預印本伺服器 arXiv 上,並提交給天體物理學雜誌通訊- 描述了由加拿大氫強度測繪實驗(CHIME)射電望遠鏡。
這使得已知的重複 FRB 總數達到 10 個。
快速射電暴確實令人困惑。 它們被檢測為無線電數據中的尖峰,僅持續幾毫秒。 但是,在那段時間裡,它們可以釋放出比5億個太陽。
大多數快速電波暴僅檢測到一次並且無法預測,因此追蹤它們的來源確實很棘手(儘管如此,今年早些時候展示的第一次,並非不可能)。
這就是為什麼中繼器是如此重要。 它們並不像我們想像的那麼罕見的消息意味著我們有可能更多地追溯到它們的源星系,並確定它們來自什麼樣的環境。
我們也可以開始尋找重複的快速電波暴之間的異同。
麥吉爾大學的物理學家 Ziggy Pleunis 告訴 ScienceAlert:“來源之間肯定存在差異,有些來源比其他來源更多產。”
「我們已經從 FRB 121102 中了解到,爆發可能非常聚集:有時源幾個小時都沒有爆發,然後突然在短時間內出現多次爆發。我們在 FRB 180916 中觀察到了同樣的情況。J0158+65,我們在本文中報告了十次爆發。
另一方面,論文中報導的 6 個快速電波暴僅重複一次,訊號之間的最長暫停時間超過 20 小時。 第八個(FRB 181119)在初次檢測後重複兩次,總共 ping 三次。
我們還不知道這意味著什麼,但它可能表明——正如假設的那樣上個月的一篇論文哈佛史密森天文物理學家維克拉姆‧拉維 (Vikram Ravi) 指出,所有快速電波暴其實都是中繼器,但有些快速電波暴比其他快速電波暴活躍得多。
「就像有些火山比其他火山更活躍一樣,你可以認為一座火山處於休眠狀態,因為它已經很長時間沒有噴發了,」普萊尼斯指出。
但快速射電暴之間也有相似之處。 來自中繼器的單一爆發似乎比來自一次性快速射電暴的爆發持續時間稍長。 這很有趣。
還有頻率漂移。 前兩個中繼器 - FRB 121102 和 FRB 180814 - 顯示頻率向下漂移,每次突發都逐漸降低。 想一個悲傷的長號音效。
八個新中繼器中的大多數也表現出這種向下的頻率漂移。 這可能是關於是什麼產生訊號的線索。
「我只是覺得大自然能產生這樣的東西真是太神奇了,」普萊尼斯說。 “此外,我認為該結構中有一些非常重要的信息,我們只需要弄清楚如何編碼,嘗試弄清楚它到底是什麼是非常有趣的。”
CHIME 經過優化,可監測非常廣闊的天空,其頻率範圍比 ASKAP 或澳大利亞帕克斯天文台等射電望遠鏡低,後者也探測到了快速射電暴。
到目前為止,事實證明 CHIME 的方法在檢測方面非常有效。 除了這些中繼器以及 1 月宣布的中繼器之外,CHIME 還檢測到了一些一次性突發。 不過,它並未針對追蹤這些檢測的來源進行最佳化。
這就是更廣泛的科學界發揮作用的地方。八個新中繼器的本地化對於已知的星系,僅根據訊號來自的方向。
我們甚至可以根據爆發的方式大致判斷爆發的起源有多遠分散的訊號強度 - 這些指標越高,距離越遠。
事實上,這就是它有趣的地方,因為其中一個訊號 FRB 180916 具有迄今為止所見的最低色散,表明它可能就在附近。
澳洲國家科學機構CSIRO 的天文學家 Keith Bannister 沒有參與這項研究,他告訴ScienceAlert:「即使使用最大的望遠鏡,如果它離你較近,你總是能比在較遠的地方看到更好的視野。
“因此,這種特殊的低色散測量非常令人興奮,因為它很有可能就在附近。這意味著一旦我們真正知道它在天空中的確切位置,就會更容易觀察它。”
這極化訊號的分佈(訊號的扭曲程度)也能提供豐富的資訊。 如果訊號確實扭曲,則表示它來自極端的磁場環境,例如在黑洞或者中子星。 這就是 FRB 121102 發出的訊號的樣子。
但該團隊能夠測量其中一個新訊號 FRB 180916 的偏振度,而且它的偏振度非常低。 這告訴我們,並非所有重複的快速電波暴都來自極端環境。
我們還不知道這意味著什麼。 我們不知道是否有幾種不同類別的物件或事件產生這些訊號。 我們不知道它們是否都重複,或為什麼重複。 但這些結果讓我們非常接近最終得到一些答案。
「我認為(並且我希望!)這篇論文將促使其他天文學家將他們的望遠鏡指向這些新發現的來源,」普萊尼斯說。
「然後,這裡有很多資訊可供模型建構者使用。我認為這將幫助他們弄清楚是什麼產生了重複的快速電波暴。
“此外,我認為我們的發現將影響其他試圖發現重複快速射電暴的團隊的搜尋策略。”
該研究已提交至天體物理學雜誌並且可以在arXiv。