宇宙中最大的谜团之一正逐渐接近答案。 一个惊人的八新的重复无线电信号称为(快速射电暴)已被探测到来自深空的耀斑。
2019年初,刚刚这些神秘信号之一,121102,已知会反复闪烁。 在一月,科学家报告了第二个重复一个(FRB 180814)。
这篇新论文 - 可用在预印本服务器 arXiv 上,并提交给天体物理学杂志通讯- 描述了由加拿大氢强度测绘实验(CHIME)射电望远镜。
这使得已知的重复 FRB 总数达到 10 个。这意味着我们开始建立一个中继器统计数据库,这可以帮助天文学家弄清楚这些信号到底是什么。
快速射电暴确实令人困惑。 它们被检测为无线电数据中的尖峰,仅持续几毫秒。 但是,在那段时间里,它们可以释放出比5亿个太阳。
大多数快速射电暴仅检测到一次并且无法预测,因此追踪它们的来源确实很棘手(尽管如此,今年早些时候展示的第一次,并非不可能)。
这就是为什么中继器是如此重要。 它们并不像我们想象的那么罕见的消息意味着我们有可能更多地追溯到它们的源星系,并确定它们来自什么样的环境。
我们还可以开始寻找重复的快速射电暴之间的异同。
麦吉尔大学的物理学家 Ziggy Pleunis 告诉 ScienceAlert:“来源之间肯定存在差异,有些来源比其他来源更多产。”
“我们已经从 FRB 121102 中了解到,爆发可能非常聚集:有时源几个小时都没有爆发,然后突然在短时间内出现多次爆发。我们在 FRB 180916 中观察到了同样的情况。 J0158+65,我们在本文中报告了十次爆发。”
另一方面,论文中报道的 6 个快速射电暴仅重复一次,信号之间的最长暂停时间超过 20 小时。 第八个(FRB 181119)在初次检测后重复两次,总共 ping 三次。
我们还不知道这意味着什么,但它可能表明——正如假设的那样上个月的一篇论文哈佛-史密森天体物理学家维克拉姆·拉维 (Vikram Ravi) 指出,所有快速射电暴实际上都是中继器,但有些快速射电暴比其他快速射电暴活跃得多。
“就像有些火山比其他火山更活跃一样,你可以认为一座火山处于休眠状态,因为它已经很长时间没有喷发了,”普莱尼斯指出。
但快速射电暴之间也有相似之处。 来自中继器的单个爆发似乎比来自一次性快速射电暴的爆发持续时间稍长一些。 这很有趣。
还有频率漂移。 前两个中继器 - FRB 121102 和 FRB 180814 - 显示频率向下漂移,每次突发都逐渐降低。 想一个悲伤的长号音效。
八个新中继器中的大多数也表现出这种向下的频率漂移。 这可能是关于是什么产生信号的线索。
“我只是觉得大自然能产生这样的东西真是太神奇了,”普莱尼斯说。 “此外,我认为该结构中有一些非常重要的信息,我们只需要弄清楚如何编码,尝试弄清楚它到底是什么是非常有趣的。”
CHIME 经过优化,可监测非常广阔的天空,其频率范围比 ASKAP 或澳大利亚帕克斯天文台等射电望远镜低,后者也探测到了快速射电暴。
到目前为止,事实证明 CHIME 的方法在检测方面非常有效。 除了这些中继器以及 1 月份宣布的中继器之外,CHIME 还检测到了一些一次性突发。 不过,它并未针对追踪这些检测的来源进行优化。
这就是更广泛的科学界发挥作用的地方。就在今天,包括拉维在内的另一个研究团队宣布他们已经取得了进展八个新中继器的本地化对于已知的星系,仅根据信号来自的方向。
我们甚至可以根据爆发的方式大致判断爆发的起源有多远分散的信号强度 - 这些指标越高,距离越远。
事实上,这就是它有趣的地方,因为其中一个信号 FRB 180916 具有迄今为止所见的最低色散,表明它可能就在附近。
澳大利亚国家科学机构 CSIRO 的天文学家基思·班尼斯特 (Keith Bannister) 没有参与这项研究,他告诉 ScienceAlert:“即使使用最大的望远镜,如果它离你较近,你也总是能比在较远的地方看到更好的视野。”
“因此,这种特殊的低色散测量非常令人兴奋,因为它很有可能就在附近。这意味着一旦我们真正知道它在天空中的确切位置,就会更容易观察它。”
这极化信号的分布(信号的扭曲程度)也能提供丰富的信息。 如果信号确实扭曲,则意味着它来自极端的磁场环境,例如在或者。 这就是 FRB 121102 发出的信号的样子。
但该团队能够测量其中一个新信号 FRB 180916 的偏振度,而且它的偏振度非常低。 这告诉我们,并非所有重复的快速射电暴都来自极端环境。
我们还不知道这意味着什么。 我们不知道是否有几种不同类别的对象或事件产生这些信号。 我们不知道它们是否都重复,或者为什么重复。 但这些结果让我们非常接近最终得到一些答案。
“我认为(并且我希望!)这篇论文将促使其他天文学家将他们的望远镜指向这些新发现的来源,”普莱尼斯说。
“然后,这里有很多信息可供模型构建者使用。我认为这将帮助他们弄清楚是什么产生了重复的快速射电暴。
“此外,我认为我们的发现将影响其他试图发现重复快速射电暴的团队的搜索策略。”
该研究已提交至天体物理学杂志并且可以在arXiv。