快速無線電爆發(FRB)是強烈的,短暫的無線電波爆炸銀河系這可以在千分之一秒的時間內發出相同數量的能量,與太陽散發三天。
但是,儘管他們的力量和大約10,000FRB每天都可以在地球上爆發,這些放射線爆炸仍然神秘。 FRB周圍最大的難題之一是為什麼大多數閃光一次,然後消失,而一小部分(不到3%)重複閃光。這使科學家們尋求發現發射FRB的機制。有些人甚至認為不同的天體可以產生重複和不重複的FRB。
多倫多大學的科學家使用了加拿大氫強度映射實驗(Chime)專注於與128個非重複FRB相關的極化光的性質。這揭示了一次性FRB似乎起源於遙遠的星系,就像我們自己一樣銀河系,與發起重複表親的極端環境相反。結果可能會使科學家終於更接近揮之不去的FRB的天體難題。
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“到目前為止,當我們考慮了FRB時,我們只以與天空中的一顆星星相同的方式看著它們,思考它的光亮有多光明,也許弄清楚了這麼遠,那樣的事情是這樣的。”多倫多大學鄧拉普天文學與天體物理學研究所和大衛·鄧拉普天文學和天體物理學系的學生告訴Space.com。 “但是,FRB很特別,因為它們也發出了兩極分化的光,這意味著來自這些來源的光都是一個方向的。”
這項研究的關鍵區別在於,它確實在調查了偏振光。
偏振光由以相同方式定向的波組成 - 垂直,水平,或在這兩個方向之間的角度。極化的變化可以解釋啟動FRB的機制,從而揭示其來源是什麼。極化還可以揭示有關FRB在到達地球上探測器之前需要遍歷哪些環境的細節。這項研究代表了極化光中未重複的97%的FRB的首次大規模研究。
非重複的FRB研究存在差距,因為天文學家已經知道他們將要發生的位置,觀察重複的FRB要容易得多,這意味著可以將任何射電望遠鏡指向那個天空並等待。對於不重複的FRB,天文學家必須有一個望遠鏡可以立即查看天空的大面積因為他們真的不知道信號的來源。
潘迪說:“它們可以在天空中的任何地方彈出。從這個意義上講,Chime是獨一無二的,因為它立刻看著如此大的天空。” “此外,人們還沒有真正看過這種兩極分化,因為它很難僅在技術層面上檢測到。
“其他研究研究了可能10個不重複的FRB的兩極分化,但這是我們第一次研究100多個。它使我們能夠重新考慮我們認為FRB的內容,並了解重複和不重複的FRB可能是不同的。”
重複還是不重複?
2007年,當時是Lorimer的學生Duncan Lorimer和David Narkevic,發現了第一個FRB。這是一種不重複的能量爆發,現在通常稱為“Lorimer爆發。“此後的五年,2012年,天文學家發現了第一個重複的FRB:FRB 121102。然後,更多的重複爆發逐漸揭示了自己。
天文學家自然想知道是否有這兩種類型的FRB背後的不同現象。潘迪的團隊確實發現,不重複的FRB似乎與重複FRB有所不同,因為大多數前者似乎都來自我們自己的銀河係等星系。
儘管FRB的起源被神秘籠罩著,但這些放射線爆發可以充當他們在競選地球時經過的環境的使者。這些信息是在其兩極分化中編碼的。
潘迪說:“如果偏振光通過電子和磁場,那是極化的角度,我們可以測量旋轉的角度,”潘迪說:“因此,如果FRB通過更多的材料,它將旋轉更多。如果它經過較小的材料,則它將減少旋轉。”
非重複FRB的極化小於重複FRB的事實表明,前者似乎經過的材料或磁場較弱,而不是後者。潘迪補充說,儘管重複爆炸似乎來自更多極端環境(就像死在中的星星的遺跡超新星爆炸)他們的不重複弟兄似乎在較小的暴力環境中出現。
潘迪繼續說:“非重複的FRB往往來自與重複FRB相比,周圍磁場較弱或更少的東西的環境。” “因此,從這個意義上講,重複FRB似乎更加極端。”
中子星是鉤子嗎?
這項研究為潘迪提供的最大驚喜之一是,非重複的FRB的極化似乎清除了其發射背後的主要嫌疑人之一:高度磁化,快速旋轉中子星, 或者 ”脈衝星。 ”
潘迪說:“我們知道脈衝星是如何工作的,並且知道我們期望從脈衝星系統中看到的兩極分化光的類型。令人驚訝的是,我們不會看到FRB和Pulsar Light之間的太多相似之處。
在弄清楚什麼對象啟動FRB潘迪認為,擴大我們對這些放射線爆發的兩極化的理解可以幫助縮小理論預測。
他說:“如果我們在多種不同的理論之間感到困惑,現在我們可以看一下兩極分化的光,'好吧,好吧,這是否排除了我們尚未排除的任何理論?” “它提供了另一個參數,甚至提供了一些額外的參數,以幫助我們排除有關它們可能存在的理論,直到我們有一個粘住的理論。”
潘迪繼續解釋說,這項研究為未來的FRB調查奠定了基礎。他本人正在努力消除以銀河系的兩極分化的方式其他星系並更接近其排放源。
這應該有助於我們更好地了解FRB推出背後的機制,但是對於Pandhi來說,這些宇宙能量爆炸的神秘性質確保了他將在一段時間內對其進行調查。
“我的意思是,比每天在天空中每天發生數千次爆炸更神秘,而您不知道是什麼原因造成的?”潘迪說。 “如果您是一個喜歡解決奧秘的偵探,那麼FRB只是一個謎,只是乞求解決。”
該團隊的研究於週二(6月11日)在天體物理雜誌。
最初發布space.com。