16 8 月, 2022

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太空中神秘的快速无线电爆炸具有“心跳”模式。

天文学家估计,这个信号来自大约 10 亿光年外的一个星系,但爆炸的确切位置和原因尚不清楚。 周三在该杂志上发表的对研究结果的详细研究 脾气本性.

快速射电暴(FRB)是来自未知来源的长达几毫秒的强烈无线电波爆发。 第一个 FRB 是在 2007 年发现的,从那时起,已经检测到数百个这样的宇宙闪光来自宇宙的不同和遥远的点。

许多快速射电暴发射超亮无线电波,最多只持续几毫秒,然后完全消失,其中大约 10% 会重复并具有图案。

用于发现它的资源之一是位于不列颠哥伦比亚省自治领天体物理天文台的名为加拿大氢强度测绘实验或 CHIME 的射电望远镜, 加拿大.

这台从 2018 年开始运行的望远镜,不断地注视着天空,除了快速射电暴之外,它对宇宙中遥远的氢发出的无线电波也很敏感。

使用 CHIME 的天文学家在 2019 年 12 月 21 日发现了一些东西,立即引起了他们的注意:据博士后研究员 Danielle Mitchell 说,这是一个“在许多方面都很奇怪”的快速射电暴。 在麻省理工学院的 Kavli 天体物理和空间研究所。

该信号称为 FRB 20191221A,持续时间长达 3 秒,比典型的快速无线电爆发长约 1000 倍。

爆炸发生时,Michelli 正在监控从 CHIME 收到的数据。 该信号是迄今为止持续时间最长的快速无线电波。

“这太不寻常了,”米凯利说。 “它不是很长,持续了大约三秒钟,但有非常准确的周期性峰值,每一毫秒——砰、砰、砰——就像心跳一样发出。这是信号本身第一次出现周期性……”

虽然 FRB 20191221A 尚未复制,但“信号由一系列连续的峰值形成,我们发现这些峰值相隔约 0.2 秒,”他在一封电子邮件中说。

来源不明

米凯利说,研究小组不知道爆炸起源的确切星系,甚至对 10 亿光年距离的估计也“高度不确定”。 虽然 CHIME 已准备好搜索成批的无线电波,但它们并不擅长精确定位它们的起源点。

然而,CHIME 正在通过一个项目进行开发,目前正在建设中的其他望远镜将一起监测并能够对特定星系的射电暴进行三角测量,他说。

但是该信号包含有关它来自何处以及可能导致它的原因的线索。

“CHIME现在已经检测到许多具有不同特征的FRB,”Micheli说。 “我们已经看到一些生活在高度湍流的云层中,而另一些则似乎生活在干净的环境中。从这个新信号的特征来看,我们可以说在这个源周围,有一团等离子体云,一定是非常湍流的。”

上千次宇宙爆炸归因于一次快速、频繁和神秘的无线电爆炸

当研究人员分析 FRB 20191221A 时,该信号类似于来自两种不同类型的中子星的发射,或者是一颗巨星(称为无线电脉冲星和磁脉冲星)死亡后的致密残骸。

磁星是具有令人难以置信的强磁场的中子星,而无线电脉冲星发射的无线电波似乎随着中子星旋转而脉动。 两个恒星物体都会产生类似于灯塔闪烁的光束的信号。

快速射电暴似乎比这些辐射亮一百万倍。 “我们认为这个新信号可能是磁星或掺杂脉冲星,”Micheli 说。

研究小组将继续使用 CHIME 来监测天空,以从这个无线电爆发中获取更多信号,以及其他具有类似周期性信号的信号。 无线电波的频率及其变化方式可用于帮助天文学家更多地了解宇宙膨胀的速度。

“这一发现提出了一个问题,即是什么导致了我们以前从未见过的这种极端信号,以及我们如何利用这个信号来研究宇宙,”米凯利说。 “未来的望远镜有望每月探测到数千个 FRB,届时我们可能会发现更多这些周期性信号。”

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