科學家發現，當小行星撞擊被稱為中子星的超高密度極端死亡恆星時，可能會產生被稱為快速電波爆發（FRB）的神秘能量爆炸。這樣的碰撞釋放出的能量足以滿足人類一億年的電力需求！
快速電波暴是瞬態脈衝
無線電波持續時間從幾分之一毫秒到幾秒不等。在此期間，快速電波暴可以釋放與它所需的能量相同的能量
太陽輻射幾天。
第一個 FRB 於 2007 年被觀測到，從那時起，這些能量爆炸一直保持著神秘的光環，因為它們很少被發現，直到 2017 年。鐘聲）上線並開始頻繁發現 FRB。
「到目前為止，快速電波暴還無法解釋，關於它們的來源有超過 50 種潛在的假設 - 我們已經統計過了！”團隊負責人、多倫多大學科學家 Dang Pham 告訴 Space.com。
FRB 和 FRB 之間可能的聯繫撞擊中子星，之前已經有人提出。範及其同事的這項新研究進一步鞏固了這種聯繫。
「多年來人們都知道小行星和彗星撞擊
中子星可能會引起類似FRB 的訊號，但到目前為止，還不清楚這種情況在宇宙中是否經常發生，足以解釋我們觀察到的FRB 發生的速度，」範說。「我們已經證明，星際物體（ISO ）是一種尚未得到充分研究的物質。
範補充說，該團隊的研究還表明，這些影響的其他預期特性與快速電波暴的觀察相匹配，例如它們的持續時間、能量以及它們在整個過程中發生的速率。
問題是：儘管小行星撞擊可能是毀滅性的（只要問
恐龍），它們怎麼可能釋放出與一顆恆星需要數天輻射的能量相同的能量？
極端的恆星意味著極端的爆炸
中子星是在大質量恆星死亡、核心塌陷時產生的，形成了太陽質量的緻密星體，其寬度不超過地球上的平均城市。
結果是產生具有極端特性的恆星遺跡，例如已知宇宙中最緻密的物質（如果帶到地球上，一茶匙重達1000 萬噸）和宇宙中最強的磁場，比地球磁場強數萬億倍。
「中子星是極端的地方，超過太陽的質量被擠壓成一個直徑約12 英里（20 公里）的球體，賦予它們宇宙中最強的引力和磁場，」團隊成員、牛津大學天文物理學家馬修·霍普金斯(Matthew Hopkins)告訴Space.com。 「這意味著當小行星或彗星墜落到小行星或彗星上時，會釋放出大量的勢能，其形式是明亮的無線電波閃光，足以在整個宇宙中看到。”
那麼，我們在這裡討論的是多少能量呢？考慮到這一點，讓我們把小行星換成更甜的東西。
根據
美國太空總署戈達德飛行中心，如果將一個正常大小的棉花糖扔到中子星的表面，死亡恆星的引力影響是如此之大，以至於棉花糖的速度會加速到每小時數百萬英里。這意味著當棉花糖撞擊中子星時，碰撞釋放出的能量相當於一千顆氫彈同時爆炸！
小行星/中子星粉碎究竟釋放出多少能量取決於幾個因素。
霍普金斯補充說：“釋放的能量取決於小行星的大小和中子星的磁場強度，兩者的差異可能很大，達幾個數量級。” 「對於一個
小行星直徑 1 公里（0.62 英里）如果中子星表面磁場強度超過地球磁場強度一兆倍，我們計算出釋放的能量約為 10^29 焦耳（即 10 後跟 28 個零）。
“這是一個巨大的數字，大約是全人類一年所消耗能源總量的一億倍！”
顯然，小行星撞擊中子星可以釋放足夠的能量來解釋快速電波暴，但這些碰撞是否足夠頻繁以解釋快速電波暴的觀測？
小行星能否「組合攻擊」中子星以產生重複的快速電波暴？
天文學家已經在整個天空中檢測到了快速電波暴，一些科學家估計10,000 個 FRB每天都可能發生在地球上空的隨機點。如果這個團隊是對的，那麼中子星和小行星之間就會發生很多次碰撞。
星際岩石肯定夠豐富考慮這個比率；光是我們的銀河係就有大約 10^27（10 個後面跟著 26 個零）。但它們多久會遇到一次中子星呢？
「一顆中子星與星際物體之間的碰撞是罕見的。我們估計，在地球上每 1000 萬年大約發生一次碰撞。範說。「然而，銀河系中有很多中子星，而且還有很多星系！綜上所述，我們發現宇宙中中子星與星際物體的碰撞率與目前觀測到的 FRB 率相當。
此外，研究人員指出，中子星和星際物體的數量隨著宇宙的壽命而增加。這意味著中子星和星際物體碰撞的速度也應該隨著宇宙時間的推移而增加。
範說：“如果這個模型是正確的，那麼我們應該觀察到 FRB 率隨著宇宙年齡的增長而增加。” “這仍然是一個開放的研究問題，可以從更多的觀察中受益！”
即使這個理論是正確的，它也不能回答所有關於快速電波暴的問題。這主要是因為這些高能量無線電波爆炸有兩種類型。
到目前為止，我們一直在討論單次快速電波暴。不過，也有重複的快速電波暴不只一次發生火災。小行星入侵也能解釋重複的快速電波暴嗎？
霍普金斯解釋說：“我們發現這個模型無法解釋重複的快速射電暴，因為中子星與星際岩石的碰撞是罕見的隨機事件。” 「單一中子星與星際物體相撞的情況很少見。相比之下，重複的快速射電暴通常以更快的速度發生，有些觀測到每小時兩次爆發！”
先前的研究表明，如果單次快速電波暴是由中子星和小行星之間的碰撞引起的，那麼重複的快速電波暴可能代表這些死亡恆星與小行星碰撞。 小行星帶，就像我們的之間和
「圍繞這個想法仍然存在一些爭論，特別是關於這些碎片場必須有多密集。這種情況超出了我們在模型中考慮的情況，即中子星與星際物體相撞，」範說。 “需要進一步的觀察來了解快速射電暴的排放機制及其來源。”
範和霍普金斯指出，中子星與星際物體的碰撞率將取決於星系的種類，例如，它們發生在其中。這意味著天文學家將需要觀測更多的快速電波暴，並將它們追蹤回宿主星系，以確定哪種類型的星系與這些能量爆發最相關。
「了解 FRB 速率隨宇宙時間的演變也可以幫助我們更多地了解這個模型，」範補充道。 “更多的快速射電暴觀測也可能對這些事件的能量有更多的限制，這將告訴我們快速射電暴是如何發射的。”研究小組告訴 Space.com，這將透過 FRB 觀測項目來完成，例如鐘聲、加拿大氫觀測站和無線電瞬態探測器 (CHORD) 以及澳洲平方公里陣列探路者 (ASKAP)。
範總結道：“限制星際物體在星系中的分佈情況的額外工作也將為我們提供更好的信息，了解中子星與宇宙中這些物體發生碰撞的頻率。”
該團隊的研究結果已被《天文物理學雜誌》接受發表。儲存庫網站上提供了該團隊論文的預印本版本arXiv。
最初發佈於太空網。
