每隔一段时间,来自外太空的奇怪信号就会击中我们地球上的探测器。
作为。。而被知道(FRB),这些信号非常短,持续时间只有几毫秒,并且只能在无线电波长中被检测到。
然而在那些毫秒和那些波长下,它们可以释放出相当于 5 亿个太阳的能量? 其中大多数再也没有被发现。
它们是什么以及它们是如何产生的,都是一个令人费解的谜。 但一项新发现可能指向一种以前未知的机制,产生这些强大的辐射爆发。
2019年4月25日,加拿大氢强度测绘实验(CHIME)记录到了明亮的、不重复的()。
就在 2.5 小时前,激光干涉仪引力波天文台 (LIGO) 记录了事件,碰撞作为。
FRB 在天空中的位置位于引力波事件的可信区域内,并且距离相似。 由西澳大利亚大学亚历山德拉·莫罗亚努领导的天文学家团队确定,这两件事无关的可能性非常小。
FRB 极其神秘。 其中只有少数是重复的,而绝大多数的一次性性质使得它们非常难以研究。
过去,它们的被发现纯属偶然。 你必须在正确的时间研究正确的天空区域才能捕捉到它。 然而,全天空观测已将探测到的数量增加到 600 多个。
2020年取得突破:首次检测到FRB。 它被追溯到一种类型称为磁星,其异常强大的外部磁场对抗向内的引力,导致恒星偶尔发生地震和耀斑。
但是,虽然行为不当的磁星提供了一种解释,但我们不知道这是否就是全部情况。 快速射电暴差异很大,而且很可能有不止一种机制可以产生它们。
有几种理论预测 FRB 与,特别是在引力波探测期间或之后涉及中子星的情况下。
因此莫罗亚努和她的同事去查找目录。 这编钟目录2018 年 7 月至 2019 年 7 月的观测与 LIGO-Virgo 观测重叠,总共发生了 171 个 FRB 事件。
研究人员将这些事件与GWTC-2目录,寻找在 LIGO 识别的天空区域内时间上接近引力波检测发生的 FRB 事件。
他们受到了非常明显的打击。
LIGO 于 2019 年 4 月 25 日 08:18:05 UTC 观测到 GW20190425。 处女座探测器没有进行探测有助于限制探测出现的区域。 其估计距离约为,由两颗中子星合并产生。
FRB20190425A 于同一天 10:46:33 UTC 被检测到,位于 LIGO 确定的中子星合并的可能来源的天空范围内,距离上限为 5.9 亿光年。
他们发现,如果两者没有关系,这将是一个离奇的巧合。 研究人员计算出,在给定距离、检测时间范围内以及 LIGO 定义的空间区域内,这两个事件发生的概率仅为 0.00019。
这两个事件很可能来自一个名为教资会 10667,但是产生 FRB 的机制可能需要更多的分析。
目前,该团队认为爆发是由闪电战引起的,这是为快速射电暴提出的一种机制近十年前。 这是当一颗中子星质量太大而无法继续受到简并压力支撑时,就会塌陷成一颗中子星。当它的旋转减慢时? 唯一阻止这次崩溃的事情。
“虽然我们不能明确地将潜在的 GW-FRB 关联归于单一理论,但它与 GW、短伽马射线暴 (sGRB) 和 FRB 关联理论一致,该理论引发了双星中子星合并后磁星的塌缩,”研究人员写道。
“FRB的产生机制就是所谓的闪电机制,已经通过数值模拟得到证实。在这种情况下,FRB与GW事件之间2.5小时的延迟时间,就是超大质量中子星在塌缩成GW之前的生存时间。黑洞,这与理论和观测数据中超大质量磁星延迟时间尺度的预期范围一致。”
GW20190425的中子星质量明显高于银河系中检测到的大多数中子星双星。 这些质量较低的双星合并后会产生更稳定的重量级中子星,这些中子星可以存活很长时间并反复吐出快速射电暴,从而解释了少数的现象。
这两个事件是否有联系还有待证实,但有一件事是肯定的:双中子星合并的估计速度远远低于检测到像 FRB190425A 这样的快速射电暴的速度。 因此,这种潜在的机制无法单独解释射电天空中溅射的神秘信号。
仍有必要进行进一步调查。 但令人非常兴奋的是,我们似乎正在接近一些答案。
该研究发表于自然天文学。