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天文学家确认了其中一个神秘宇宙电波的来源!


2017/6/6 11:37:51 编辑:admin 来源:本站整理 
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快速电波爆(FRBs)可说是目前宇宙中最怪的现象。它们是太空中侦测到的某种最有爆发性的信号,它们在每毫秒中产生的能量跟5亿颗太阳的能量一样多,科学家一直努力要解释它们。

▼天文学家确认了其中一个神秘宇宙电波的来源!天文学家确认了其中一个神秘宇宙电波的来源!_arp联盟
现在,天文学家已确定其中一个最有名的快速电波爆的确切位置,它提供了更多证据,证明这些神秘信号来自年轻的中子星(neutron star),这是未知的宇宙中最密集的物体。但有一个发现,现在宇宙中可能有两种快速电波爆,这只能解释其中一个电波爆。
快速电波爆是很令人困惑的现象,科学家难以研究,因为那就像在跟宇宙一样大的草堆中寻找一根针的轨迹,而这个草堆会在几千分之一秒中消失。
由于它们出现的时间十分短暂,天文学家只侦测到其中23个电波爆,但据估计,每天有大约2千个快速电波爆在宇宙间爆发。

▼天文学家确认了其中一个神秘宇宙电波的来源!天文学家确认了其中一个神秘宇宙电波的来源!_arp联盟
但有一个很特别的快速电波爆,名叫FRB 121102,它终于给我们一个有希望的机会,因为它是我们测到的第一个“重覆的快速电波爆”。
这30个信号从宇宙中的同一个地方发射,这代表天文学家能把望远镜对准那个地点,而不是随机搜寻深太空,期望能捕捉到一个光点。
几个月前,加拿大麦基尔大学(McGill University)的研究者宣布,他们在新墨西哥州用特大天线阵(VLA)望远镜,缩小FRB 121102重覆信号来源的范围,这是一个暗淡的矮星系(dwarf galaxy),离地球超过30亿光年。
正如我们当时所报导的,在发现这些重覆的快速电波爆前,主要的假设是电波爆来自银河系内部,是由两个中子星之间一次性的灾难型碰撞所产生,跟形成黑洞的过程相同。

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既然我们知道FRB 121102来自银河的星系之外,科学家就得重新思考它们的起源,麦基尔研究团队赞同中子星是最有可能的成因。
中子星是极密集的物体,它们在恒星塌缩后成形,而且在它们旋转时,会发射普通电波的脉冲波。
有高磁性的中子星,名叫磁星(magnetar),它被超新星(supernova)或脉冲星(pulsar)发射的物质包围,而磁星能解释重覆爆发的能量。

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如今多亏了哈伯太空望远镜(Hubble Space Telescope)的新影像、夏威夷8.2公尺的昴宿望远镜(Subaru Telescope),麦基尔研究团队和日本东北大学(Tohoku University)团队才能更深入钻研FRB 121102的来源,延伸到遥远的矮人星系附近的巨大雏恒星(stellar nursery)。
Ken Croswell为新科学人杂志(New Scientist)报导:“哈伯和昴宿望远镜的影像显示,恒星形成的复合物位于小星系的边界。”
“哈伯望远镜对星系的可视直径为2万光年左右,是银河的六分之一。雏恒星离星系中心6200光年,横跨了4400光年,远远大于银河中所有已知的雏恒星。”
我们应该指出,麦基尔和东北大学研究团队的研究成果尚未接受同侪审查(peer-reviewed),所以某些细节可能会随着独立审查而更改。
但他们说,确定FRB 121102重覆信号的来源为恒星形成区,这件事强化了年轻中子星是成因的事实,因为它们正是会出现在此处的现象。
现在有趣的地方是,正当我们在使FRB 121102的解释更精确时,我们可能更不了解太空中其他不重覆爆发的快速电波爆。
圣路易斯华盛顿大学(Washington University in St Louis)的Jonathan Katz,他没参与上述的任何研究,他告诉新科学人杂志,将所有快速电波爆跟年轻中子星联想在一起是有可能的,而另一位专家,美国国立无线电天文观测站(US National Radio Astronomy Observatory)的Dale Frail说,那可能是形成快速电波爆的原因。

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他说:“我不愿只因一个研究样本就下这样的结论。”
搜寻工作持续进行中,但随着这台新的澳洲望远镜在短短四天的运作中,首度侦测到快速电波爆,可以指望的是,我们不必等太久,就能增加研究样本的数量。

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