(FRB)是我们宇宙中最令人困惑的谜团之一 - 但天文学家可能刚刚弄清楚了最著名和研究最深入的 FRB 之一来自令人难以置信的环境。
重复的无线电信号来自121102 很可能是在极端的地方产生的,比如一个巨大的周围区域。
FRB 121102 于 2012 年 11 月首次出现,但研究人员花了几年时间才确定其不寻常的性质。大多数快速射电暴只会发生一次,这使得它们无法追踪——但 FRB 121102 会不断重复。
这提供了一个独特的机会。快速无线电爆发是极其强大的无线电信号,产生的能量与5亿个太阳,但它们也非常短,仅持续几毫秒。
因为它们中的大多数一旦爆发就不会再出现,因此无法预测,也无法追踪。这是我们不知道是什么原因造成的主要原因之一。
但事实证明,FRB 121102 非常出色。 2016 年 3 月,研究人员宣布他们在同一地点发现了另外 10 次爆发在档案数据中。然后在2016年12月,检测到 6 次爆发来自 FRB 121102;然后2017 年 8 月还有 15 个。
这使得研究人员能够找到这些信号的来源- 距离地球超过 30 亿光年的矮星系中的恒星形成区域。
现在,一个国际研究小组通过研究收集信号的射电望远镜的数据,进一步缩小了范围,并且比以往任何时候都更加确信信号源是。
但如果它是一颗中子星,它就处于一个疯狂的环境中——要么非常接近黑洞,要么在一个非常强大的星云中。这是因为无线电信号被“扭曲”的方式。
FRB 121102 的无线电信号几乎完全极化。当这些极化信号穿过磁场时,它们会发生扭曲——磁场越强,扭曲越大。这就是所谓的法拉第旋转,它使研究人员能够更多地了解波浪的起源。
就 FRB 121102 而言,信号偏振的扭曲是迄今为止观察到的最大的,这意味着它们必须穿过非常强的磁场。
“我们银河系中唯一已知的与 FRB 121102 扭曲程度相同的来源位于银河系中心,这是一个靠近大质量黑洞的动态区域。也许 FRB 121102 在其宿主星系中也处于类似的环境中,”博士生丹尼尔·米奇利 (Daniele Michilli) 说道阿姆斯特丹大学和荷兰射电天文研究所 ASTRON 的合作。
“然而,如果射电爆发的源位于强大的星云或超新星遗迹中,那么无线电爆发的扭曲也可以得到解释。”
这与中子星假说是一致的。中子星是大质量恒星经历核心塌缩超新星的结果之一。 (如果大于一定质量,恒星就会变成黑洞。)
它们非常小,而且非常密集,并且在旋转时发射无线电脉冲。一种称为中子星的类型磁星具有极强的磁场,它们可以产生爆发——类似于太阳产生太阳耀斑的方式。
这已被提议作为快速无线电爆发的可能来源。然而,迄今为止观测到的这些耀斑中最强大的耀斑比 FRB 121102 低四个数量级。
研究人员认为,来源是一颗普通中子星,并希望找到更多信息。
“我们正在继续监测爆发的特性如何随时间变化。”贾森·赫塞尔斯说来自阿姆斯特丹大学和 ASTRON。
“通过这些观察,我们希望区分中子星位于黑洞附近或嵌入强大星云中的两种相互竞争的假设。”
与此同时,我们在观察到的其他数十个快速射电暴方面仍然没有领先优势。而且,由于它们不重复(FRB 121102 是唯一的中继器),FRB 121102 的来源很可能是唯一的,而其他来源则不同。
研究人员在会上展示了他们的发现美国天文学会第231次会议,他们的论文已发表在杂志上自然。