新发现的重复来源加深了究竟是什么产生了这些强大爆发的谜团。
该来源于 2019 年首次被发现并命名为190520B,似乎经常喷出毫秒级的强大无线电波。
这使得天文学家能够进行分析,揭示有关它来自宇宙及其周围空间的信息。 这些分析表明,在广阔的宇宙中可能有不止一种机制能够产生这些奇怪的爆发。
顾名思义,快速射电爆发(FRB)是非常快的辐射爆发(持续时间仅持续几毫秒),在无线电波长中发出明亮的光芒。
它们大多数来自其他星系(在银河系中只检测到一个来源),而且它们极其明亮,瞬间释放出的能量相当于 5 亿个太阳。
大多数这些爆发只被检测到一次:它们不知从何而来,爆发一次,然后我们就再也看不到它们了。 这使得它们在很大程度上无法预测,也很难追踪和研究。
但有一些来源(嗯,现在三个)已被发现重复,并且它们提供了一个了解正在发生的事情的诱人机会。 或许。
在银河系中检测到的 FRB来自一种叫做磁星的死星,这表明至少有一些快速射电暴是由磁星喷发引起的。 但仍有很多未知数。
“重复的和不重复的有什么不同吗?”天体物理学家 Kshitij Aggarwal 说道来自西弗吉尼亚大学。
FRB 190520B 的发现信号于 2019 年 5 月抵达地球,由中国的 500 米口径球面射电望远镜 (FAST) 探测到,并在当年 11 月的数据中发现。
对天空中该位置的后续观察表明,该源正在重复。
使用美国国家科学基金会的 Karl G. Jansky 甚大阵列进行了更多观测,揭示了一系列令人着迷的特征。 这些信号来自一个非常古老的矮星系的外围,距离我们近 40 亿光年。
在无线电爆发之间,源似乎发出较弱的无线电发射。 这表明快速射电爆发来自紧凑型持久射电源,其性质尚不清楚。
如果你是一个爱好者,这可能听起来很熟悉。 那是因为这些特征与另一个著名的重复快速射电暴具有相同的特征,FRB 121102。
这是有史以来第一个可追溯到源头的快速射电暴(FRB)一个非常古老的矮星系的郊区30亿光年远。 它也与紧凑的持久无线电源相关。
“现在我们有两个这样的人,这带来了一些重要的问题,”天文学家凯西·劳说加州理工学院。
例如,我们不知道一次性快速射电暴是否以太低的能量重复出现,以至于我们无法检测到。 但科学家们长期以来一直认为可能至少有两种不同的机制来产生爆发,FRB 190520B 的发现与这一想法是一致的。
这可能意味着不同的爆发是由不同的物体发射的,或者是由同一类型的物体在其演化的不同阶段发射的。
磁星是一种– 一颗大质量恒星在超新星爆发并死亡后坍塌的超致密核心 – 但它们也具有极其强大的磁场。 正常的中子星和磁星可能以不同的方式发射快速射电暴。
进一步的分析表明,快速射电爆发的另一个特征对于测量宇宙可能并不像天文学家想象的那么有用。
这一特征称为色散测量,它与我们和光源之间的空间中的稀薄气体如何散射光有关。 高频波比较低频波传播更有效,这可以用作测量距离的指南。
对于 FRB 190520B,色散测量表明源距离 8 至 95 亿光年。 然而,对距离的独立测量表明,这个星系并没有那么远。
“这意味着 FRB 附近有很多物质,这会迷惑任何使用它来测量星系间气体的尝试,”阿加瓦尔 说。 “如果其他人的情况也是如此,那么我们就不能指望使用快速射电暴作为宇宙尺度。”
另一方面,这表明发射快速射电暴的持续射电源存在于非常复杂的等离子体环境中,与最近超发光超新星的特征一致。 这表明无论源头是什么,它都是最近形成的——一个“新生”的快速射电暴源头。
“我们进一步假设 FRB 121102 和 FRB 190520B 代表了不断演化的 FRB 种群的初始阶段,”天文学家李迪说领导这项研究的中国科学院国家天文台的研究员。
“快速射电暴的起源和演化的连贯图景可能会在短短几年内出现。”
该研究发表于自然。