快速射電爆發(FRB)是令人難以置信的能量釋放——相當於太陽在幾天內釋放的能量——持續時間不到一秒。只有極少數被追蹤到其來源,而且其實際來源仍不確定。天文學家現在已經能夠追蹤到到其天體源頭的真正郊區。
研究人員估計,FRB 20221022A 在距離中子星至多 10,000 公里(6,000 英里)的區域爆炸。 2億光年外星系中的一顆中子星。或給出更好的背景:一個 1,892,000,000,000,000,000,000 公里(1.176×1021英里)遠。
令人難以置信的近距離表明中子星令人難以置信的磁場正在創造快速電波暴。某些中子星具有驚人的磁場強度(它們被稱為),如此強烈以至於實際上不確定能量的釋放是否會發生——事物可能被束縛得太緊了。
「在中子星的這些環境中,磁場確實達到了宇宙所能產生的極限,」麻省理工學院卡夫利天體物理和空間研究所的博士後、主要作者肯齊·尼莫(Kenzie Nimmo)在一篇論文中說。陳述。 “關於這種明亮的無線電發射是否可以從極端等離子體中逸出,存在著許多爭論。”
「在這些高磁性中子星(也稱為磁星)周圍,原子不可能存在——它們只會被磁場撕裂,」麻省理工學院物理學副教授增井清說。 「令人興奮的是,我們發現儲存在靠近源頭的磁場中的能量正在扭曲和重新配置,從而可以以無線電波的形式釋放出來,我們可以在宇宙的另一端看到這些能量。”
為了區分爆發來自磁層還是更遠的情況,研究小組使用了一種稱為閃爍的現象。基本上,根據它必須穿過多少等離子體,訊號會閃爍。但FRB 20221022A還有另一個特殊屬性:它的光是偏振的,這意味著無線電波都在同一方向振盪。
為了增加最佳條件下的完美風暴,FRB 20221022A 宿主星系中的氣體也造成了一些閃爍,這實際上對團隊有幫助,因為它放大了原始信號,使他們能夠跟踪它到如此小的區域中子星周圍。
「這意味著快速電波暴可能距離源頭數十萬公里,」尼莫說。 「那非常接近了。相較之下,如果訊號源自衝擊波,我們預計訊號距離將超過數千萬公里,而且我們根本看不到任何閃爍。
「從2億光年的距離放大到10,000公里的區域,就像能夠測量月球表面大約2奈米寬的DNA螺旋的寬度一樣,」增井說。 “涉及的規模範圍非常驚人。”