来自深空的奇怪而强大的信号称为是滑溜溜的小吸盘。
它们中的大多数只闪烁一次,无线电数据中突然出现神秘的巨大峰值,最多只持续几毫秒。 它们无法预测,而且由于它们非常短暂,因此很难追踪。
难的; 但并非不可能。 不到一年前,天文学家首次宣布他们追踪到这些神秘的一次性信号之一到它的源星系。 从那时起,他们的技术使他们能够追踪到另外三个。
现在,这为我们提供了一把钥匙,可以帮助我们解开快速射电暴的神秘面纱——对将它们喷射到整个宇宙的星系进行普查。
英联邦科学与技术研究所的天体物理学家希瓦尼·班达里(Shivani Bhandari)解释说:“就像与同事进行视频通话一样,你可以看到他们的家,让你了解他们的生活,研究快速射电暴的主星系可以让我们了解它们的起源。”澳大利亚工业研究组织(CSIRO)。
自从 2007 年发现快速射电爆发以来,天文学家就一直渴望找出它们的成因。 它们是如此的酷和怪异——眨眼间就会发出无线电波的闪光,其能量相当于数亿个太阳的能量。
我们不确定是什么原因导致它们 - 事实上,可能不止一件事 - 但迄今为止可能的解释包括:
它们中的大多数都是一次性信号,但也有少数是重复的,这使得科学家能够将它们追溯到源星系; 迄今为止,两个重复的快速射电暴已通过这种方式本地化。
它们来自两种截然不同的星系以及这些星系中的不同区域,但它们有一个共同点:它们都来自恒星形成密集的区域。
对产生一次性爆发的星系的第一次分析描绘了一幅截然不同的画面。
班达里和她的团队使用澳大利亚平方公里阵列探路者阵列中的特殊探测器定位了四个一次性快速射电暴——FRB 180924,FRB 181112,190102 和FRB 190608- 精度更高。
(Bhandari 等人,ApJL,2020)
这四个星系都来自距离数十亿光年远的星系。 在这个距离上,不可能分辨出单个恒星,因此我们永远无法使用这种技术来识别单个 FRB 天体。
但环境可能很重要 - 例如,如果它们处于附近的极端环境中,或者如果它们来自“死亡”星系,这可以告诉我们最有可能找到哪种物体。 这项研究就是一个很好的例子。
班达里说:“这些精确定位的快速射电爆发来自它们所在星系的外围,消除了它们与超大质量黑洞有关的可能性。”
事实上,所有四个星系都很像我们的银河系。 与这两个似乎是重复快速射电爆发源头的星系相比,它们相对较大,形成恒星的速度相当适中。
像这样的星系中的恒星类型也排除了一些可能的来源。 虽然磁星仍然是一种可能性,但一次性快速射电爆发所来自的星系排除了理论上由超光度超新星爆炸产生的特定磁星。
但它仍然留下了一些可以探索的模型。
澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)的天体物理学家伊莱恩·萨德勒(Elaine Sadler)表示:“白矮星或中子星等致密天体的合并,或者此类合并产生的磁星耀斑等模型看起来仍然不错。”
这四个星系与银河系的相似性还有另一个含义。
今年早些时候,我们银河系中的磁星被发现与类似的令人震惊的耀斑首次。
如果班达里团队研究的所有四个快速射电暴都来自小型透镜状星系或星暴星系,那么与该探测相关的可能性就会降低。 但事实是他们没有这样做,这对磁星来说是个好消息。
我们还没有完全能够对快速射电爆发的原因做出绝对的声明。 科学往往是一项艰苦的工作,就像一砖一瓦地建造一堵墙,直到整个事情变得清晰。 这项研究是一个非常重要的砖块。
天体物理学家乔斯林·贝尔·伯内尔 (Dame Jocelyn Bell Burnell) 说:“定位快速射电爆发的来源是一项巨大的技术成就,并极大地推动了这一领域的发展。”1967年,没有参与这项研究。
“我们可能还不清楚究竟发生了什么,但现在,最终,选项被排除了。这是一篇非常重要的论文,经过彻底研究,写得很好。”
该研究发表于天体物理学杂志通讯。