科学家探测到一种仅能维持数毫秒但爆发能量极大的快速电波脉冲:快速射电暴。而且至少有一些明亮的FBR源有微弱的重复,如果我们用更灵敏的望远镜进行跟踪,可能会发现更多重复信号。FRB171019重复信号是显著的,因为它们非常微弱-比ASKAP检测到的爆发要暗约590倍。这是在重复的快速无线电爆发中检测到的最大能量发射差异。
天文学家捕获到来自深太空的一个神秘信号。这个信号仅仅出现几毫秒,在无线电波谱上闪烁了一下,随后逃之夭夭,好像整个事件也就是这些。但是,事件并非“就是这些”。
随后的跟进观测发现这个信号是重复的,但比第一次的出现弱600倍。重复意味着这些人类不停地探测来自宇宙的奇特电闪比我们过去的认知或许更为活跃、也更为复杂。
这些闪烁被称作快速射电暴(FRB),是来自深太空的一种最令人困惑的现象之一。他们在无线电数据范围出现,具有超高电磁能量峰值,能量巨大、相当于数亿个恒星,爆发时、仅有毫秒那么短暂!
我们还不了解引起快速射电暴的原因,甚至我们也不知道大部分的快速射电暴来自何方。在已经探测到的150多个快速射电暴中,只有为数不多的几个可以追踪到其起源来自星系。
快速射电暴各不相同:不同之处可以是信号强度的不同,可以是信号极化方式的不同,可以是信号驻留时长的微小不同。然而,最为显著的不同之一却是信号是否可以重复、可以再次出现。若干个快速射电暴可以再次出现,而大部分的快速射电暴都不可重复。
或者说,至少目前的探测还没有发现大部分快速射电暴具有重复性。
“有关快速射电暴的开放性疑问有许多,其中主要问题之一就是它们是否都具有重复性。尽管目前已经知道有100多个次快速射电暴,但截止目前只发现一个快速射电暴具有重复性。”澳大利亚斯威本科技大学的天文学家普拉维尔.库马尔对本网站这样阐述。
为了发现其它的快速射电暴并寻找其重复性,库马尔及其同事在研究中使用了位于澳洲的澳大利亚平方千米探路者射电望远镜阵列(ASKAP)。
“两年来,我们用ASKAP发现了20个快速射电暴,并寻找了其重复性,工作超过1.2万个小时却一无所获。然而,不能发现重复性的快速射电暴是由于其重复性的信号太弱以至于ASKAP还不能胜任这种探测?”
研究集中在那个称作FRB171019的特别明亮的单次暴发。虽然还没有追踪到它暴发的来源,但是已经确定与其发射位置相关的天空信息。于是,库马尔与同事对世界上若干最有效的无线射电望远镜的某些观测时间进行了评估梳理,以确定随后的观察研究。
虽然用ASKAP没有观测到任何重复的快速射电暴,但是现在研究人员已经开始使用美国的格林班克射电望远镜以及澳洲的帕克斯天文观测射电望远镜对那片天空展开观测。
帕克斯天文观测站的观测也是一无所获,但是格林班克的望远镜却记录了数据:出现了两次很弱的信号。
“当我在自己的电脑屏幕上看到快速射电暴信号时,我简直就是不能相信!”库马尔对本网站描述他当时的感受,“那一瞬间令人极度兴奋!”
去年八月,库马尔团队完成探测工作之后,开始着手准备学术论文;而这时,加拿大氢强度测绘实验(CHIME)探测到FRB171019发出第三次的重复信号!加拿大的CHIME与澳洲的ASKAP有所不同,它是一种通过扫描较低频率范围而进行实验观测。
这些发现增加了已知快速射电暴重复的总次数,并预示着许多其他被探测为单次的暴发也可能会再次暴发,只是暴发超出了一直用于跟踪它们的探测仪器之信号接收范围。
然而,库马尔还认为,FRB171019多次暴发的信号却是与众不同的,因为它们极其微弱,比ASKAP第一次探测到暴发强度弱590倍。这是目前已经探测到的重复性快速射电暴中两次不同暴发能量差异最大的一次。
当然我们还不了解引起这一现象的原因。去年的一项研究发现了一个磁星暴发与快速射电暴类似,但两者有一个非常大的差异:快速射电暴发出的亮度是磁星暴发的一千亿倍以上。
两种暴发差异的另一问题是磁性暴发似乎能与目前所提出的每一假说相吻合,而快速射电暴非常善于回避容易的答复。无论如何,新的重复暴发能让我们对快速射电暴的了解更加深入。
“在这次暴发源观测到的亮度范围宽广对暴发发射的不同模式提供了明显的约束或限制。”库马尔这样解释。
“这一发现已经把我们推到能进一步了解重复暴发与单次爆发之间的相互关系;我们至少也展示了某些明亮的快速射电暴源具有弱重复性,如果用更灵敏的望远镜或许我们还可以发现它的更多次重复爆发。”
所以,库马尔及其同事接下来就会如他说述的那样开展后续研究:使用格林班克射电望远镜以及位于帕克斯天文台的新超宽带接受器,观测其它那些单次暴发,以验证是否可以探测到它们再次重复发出微弱暴发。
不过,现在我们还没得到FRB171019研究的任何最新动态。
库马尔对本网站说,“FRB71019源重复暴发的现象为我们提供了用无线电干涉仪进行研究的完美机会;我们面临的挑战是暴发信号非常之弱,需要使用最灵敏的干涉仪;幸运的是今年后期我们就会有机会使用甚大天线阵(VLA)望远镜对这一暴发源进行跟进,请继续关注!”
BY:someonesearching
FY:周洪波(hongbo_0309)
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