速射電暴是指遙遠宇宙中突然出現的短暫而猛烈的無線電波暴發(fā),持續(xù)時間極短,通常只有幾毫秒,卻能夠釋放出相當于太陽在一整天內釋放的能量。 編者按:本文來自“騰訊科技”,作者:喬輝;36氪經授權轉載。 據英國《自然》周刊報道,加拿大氫強度測繪實驗(CHIME)射電望遠鏡2018年夏天測試期間13次探測到快速射電暴,其中代號FRB180814的快速射電暴最令天文學家興奮,自從2018年8月14日首次出現以來,這個快速射電暴又在15億光年外的宇宙深處重復出現了至少5次。 目前,很多自媒體和媒體用聳人聽聞的題目把該事件和外星人扯在一起,完全是為了博眼球。人們往往把自己還不理解的事情推給外星人,在歷史上多次出現這種情況,例如著名的“小綠人”事件。1967年10月,劍橋大學卡文迪許實驗室的安東尼·休伊什教授的研究生——24歲的喬絲琳·貝爾檢測射電望遠鏡收到的信號時無意中發(fā)現了一些有規(guī)律的脈沖信號,它們的周期十分穩(wěn)定,為1.337秒。起初她以為這是外星人“小綠人(LGM)”發(fā)來的信號,但在接下來不到半年的時間里,又陸陸續(xù)續(xù)發(fā)現了數個這樣的脈沖信號。后來人們確認這是一類新的天體,并把它命名為脈沖星??焖偕潆姳┦录彩且环N自然現象,每年都會記錄到來自天空各個方位的信號,也不可能全天都是外星人。 對于重復的快速射電暴事件,只是說經過爆發(fā)后,其源頭并沒有被摧毀,給科學家認識這類事件的性質提供了根據。例如,還有一種類似的宇宙高能事件,叫做“軟伽馬射線重復者”(SGR),是一種每隔幾年就會爆發(fā)一次的伽馬射線爆發(fā)現象,這種現象來自于“強磁星”的星震(強磁星是中子星的一種)。 三次最有價值的射電暴事件快速射電暴發(fā)生了很多次,其中研究價值最大的有三次: 2011年探測到的一次,代號為FRB110523,距離地球60億光年,科學家從信號中探測到了磁場的法拉第旋轉效應,證明發(fā)射源存在磁場。 2012年探測到的一次,代號為FRB121102,距離地區(qū)30億光年,這是首個重復探測到的快速射電暴,這次的意義在于,說明快速射電暴發(fā)生后,其源頭并沒有被摧毀,為理解快速射電暴的起源提供了限制。 2018年探測到的一次,代號為FRB180814,距離地球15億光年,這是第二個重復探測到的快速射電暴。進一步增加了可重復射電暴的置信度,也說明新投入運行的射電望遠鏡CHIME是非常出色的。 什么是快速射電暴?快速射電暴是指遙遠宇宙中突然出現的短暫而猛烈的無線電波暴發(fā),持續(xù)時間極短,通常只有幾毫秒,卻能夠釋放出相當于太陽在一整天內釋放的能量。 遙遠宇宙中突然出現的短暫而明亮的無線電波爆發(fā),從近十年前首次被報告,就一直讓天文學家感到困惑。這些神秘的事件只有少數幾起得到確鑿的證認,但是此前的觀測沒有多少細節(jié)可以揭示它們到底如何發(fā)生,甚至到底在哪里發(fā)生。 直到2007年才被美國西弗吉尼亞大學天文學家鄧肯o福利莫(Duncan Lorimer)確認為一種新的天體物理信號,而非設備故障。 什么物理機制產生的快速射電暴?但在2018年美國天文學會年會上發(fā)表的一篇論文中,研究人員透露,他們已經追蹤到唯一已知的快速射電暴FRB 121102,追蹤到一個遙遠矮星系的恒星形成區(qū)域,他們的數據表明它可能是由一顆中子星發(fā)射的。 美國宇航局稱,中子星是一顆坍縮的恒星,其質量相當于一座小城市的大小,密度非常大。一塊方糖大小的中子星物質,其重量相當于珠穆朗瑪峰。 但中子星為什么會發(fā)射快速射電暴尚不清楚,因此科學家們也考慮了其他可能的解釋,比如超新星和超大質量黑洞。 2018年7月25日,加拿大科學家利用位于不列顛哥倫比亞最先進的射電望遠鏡“加拿大氫強度測繪實驗”發(fā)現了另一種“快速射電暴”(FRB)。他們把它命名為“FRB 180725A”。 該天文學家電報中發(fā)布的一份簡短報告指出,這比迄今為止發(fā)現的任何“快速射電暴”(FRB)都要低120兆赫。 快速射電暴與微波爐的故事從1998年以來,Parkes 望遠鏡就不時探測到一些奇怪的信號,這些信號看上去也有色散延遲,盡管延遲時間有時并不完全與頻率平方成反比,并且信號在某些頻率強、某些頻率弱。這些信號被命名為Peryton。因此,這事件經常被有些媒體拿來嘲笑科學家,說什么花費了那么多金錢,結果發(fā)現是微波爐,其實并不是這樣??茖W家早就知道這個干擾信號來自于地球,因為信號沒有色散,來自遙遠宇宙空間的微波信號都會被星際介質強烈色散??茖W家當時只是不知道干擾信號來自哪里而已。 快速射電暴的捕獵能手:CHIME射電望遠鏡位于加拿大的巨型無線電望遠鏡沒有移動部件,但是能夠在一天內掃描一半的天空。加拿大氫強度測繪實驗(CHIME)由四個100米長的金屬槽組成,覆蓋了五個NHL曲棍球場的面積,并且能夠與超級計算機配對以創(chuàng)建深空的3D無線電地圖。 加拿大大學與加拿大高級研究所(CIFAR)合作掃描37和75厘米之間的無線電頻率,建立了造價1600萬加元(1300萬美元)的CHIME,旨在準確地將宇宙中的氫氣無線電數量映射到三維空間最大尺寸,不僅能讓科學家更好地了解宇宙歷史,而且包括遙遠的星星和引力波。 CHIME背后的團隊表示,它可以為快速無線電突發(fā)和無線電脈沖星提供新的見解。CHIME獨特的設計將使天文學家能夠解決當今天體物理學中最令人費解的新領域之一,快速無線電突發(fā)事件。這種事件起源目前是一個謎,自從十年前發(fā)現以來,只有二十幾個報道,現在,CHIME每天都可能會發(fā)現許多這種事件,提供了大量寶貴數據。 中國的FAST為什么沒探測到這次信號?對科學比較關注的朋友可能知道我國在貴州有一個口徑500米的射電望遠鏡,但為什么沒有觀測到任何信息呢?據相關科學家介紹,這次快速射電暴的緯度較高,沒有在FAST的視野范圍內。 |
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