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天文学家首次精确定位来自太空的快速射电暴信号

2019-07-08

[摘要]日前,天文学家确定了这次快速射电暴的源头,相关研究指出其来自距地球40亿光年外的星系外围。

腾讯科技讯 7月3日消息,据国外媒体报道,2018年9月,天文学家接受到一次来自宇宙深处的快速射电暴,并将其命名为FRB 180924。日前,天文学家确定了这次快速射电暴的源头,相关研究指出其来自距地球40亿光年外的星系外围。

快速射电暴是指遥远宇宙中突然出现的短暂而猛烈的无线电波暴发,持续时间极短,通常只有几毫秒,然后就神秘消失。天文学家于2007年首次发现这种天文现象,迄今为止已经探测到几十个快速射电暴,但其仍然是宇宙中最大的谜团之一。在过去的十年里,天文学家们一直试图破译这些信号的来源以及产生原因。

近日一个国际研究小组首次确定了一次快速射电暴的位置,发现它的起源在一个40亿光年外的星系外围。

当地时间周四相关研究成果发表在《科学》(Science)杂志上,详细介绍了快速射电暴FRB 180924的发现和定位。对这些奇怪信号成因的推测涵盖了从中子星爆炸到外星宇宙飞船等方方面面,尽管目前人类还不确定是什么原因导致了这些信号的产生,但定位其源头让天文学家们离它们的真实本质又近了一步。

论文第一作者、澳大利亚联邦科学与工业研究组织首席研究工程师凯斯?班尼斯特(Keith Bannister)说:“这是自2007年天文学家发现快速射电暴以来,该领域一直在等待的重大突破。”

这次爆炸是由澳大利亚广场阵列探路者(Australian Square km Array Pathfinder)探测到的。ASKAP由36个射电望远镜组成,它们协同工作,扫描天空并监听无线电信号该设备位于澳大利亚内陆,那里几乎没有无线电干扰,能探测到宇宙中最微弱的信号。快速射电暴来自宇宙的另一端,正好击中ASKAP的阵列,持续不到半秒钟,该机器随即会停止搜索,从36个射电望远镜中下载相关数据。

射电望远镜监测到的快速射电暴时间略有不同,团队可以计算出到达时间的差异,误差不超过十分之一纳秒。这样天文学家就可以进行分析定位,追踪到天空中的一个点,可以说就是从干草堆里找到一根针。

最终研究小组发现FRB 180924来自一个遥远的星系,其大小与我们的银河系非常相似。该星系是一个巨大的旋转恒星团,但是研究小组能够精确定位快速射电暴的确切位置,距离星系中心大约13000光年。

在确定了这次快速射电暴的发生位置后,研究小组使用了世界各地的一系列望远镜,包括欧洲南方天文台位于智利的甚大望远镜(Very Large Telescope)、智利的双子南望远镜(Gemini South Telescope)以及夏威夷的凯克望远镜(Keck Telescope)对该位置进行观测,从而进一步确定该位置的特征。

2017年,只有一次快速射电暴被追踪到来源,而那次定位相对容易,因为那次快速射电暴像频闪灯一样间歇性重复发生。这次爆发被称为FRB 121102,来自一个与FRB 180924完全不同的地方:一个距离地球约30亿光年的矮星系。

斯温伯恩理工大学天体物理学家亚当·戴勒(Adam Deller)说:“我们对这次快速射电暴进行了定位,发现其宿主星系和FRB 121102的宿主星系完全不同。”

这表明非重复性快速射电暴可能与那些重复快速射电暴有所不同,或者它可能暗示信号的不同取决于它来自哪里。

班尼斯特说,“证据表明快速射电暴发生在相当广的环境中。从这个意义上说,不管其是否重复发生,但其爆发特性也会有很大的不同。”

定位这个信号只是研究的一方面。但它距离地球太远了,我们不可能确切地了解其成因。对于ASKAP来说,这仅仅是个开始。班尼斯特指出,该组织“几乎全副武装,并在运作中”,他预计未来将会定位到更多的快速射电暴。

“我们正在不断地扩展望远镜的能力,并在大海捞针方面做得越来越好,”戴勒补充说。

对于这种罕见宇宙信号进行的各种解释,譬如磁星、中子星和外星人等,班尼斯特并没有排除外星文明存在的可能性。

“我认为我们很有可能会为这些事件找到一个自然解释,但我喜欢保持开放的心态,跟随证据的指引。”(腾讯科技编译/皎晗)

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