2019年,天文學(xué)家用八臺(tái)望遠(yuǎn)鏡觀測了神秘的快速射電暴(FRB),發(fā)現(xiàn)其中有著高度重復(fù)的節(jié)奏規(guī)律,16天為周期循環(huán)出現(xiàn)。 在最初4天內(nèi),這種信號(hào)每小時(shí)出現(xiàn)一次,隨后12天不再出現(xiàn),之后再開始,以此為循環(huán)。 ![]() 這是人類首次觀測到了周期性的快速射電暴。 快速射電暴是太空中的神秘而強(qiáng)大的無線電波,由美國天文學(xué)家洛里默(Lorimer)于2007年發(fā)現(xiàn)。 他發(fā)現(xiàn)探測到的射電信號(hào)有一個(gè)特點(diǎn),就是有極大的色散量。 我們都知道,通過三棱鏡可以把一束白光分解成七種顏色的光,這就是光的色散現(xiàn)象,它是由于不同頻率的光具有不同的折射率導(dǎo)致的,不同的折射率也導(dǎo)致了光通過介質(zhì)時(shí)的速度差異。 ![]() 同樣,不同頻率的射電信號(hào)穿過星際空間時(shí),由于星際空間中的自由電子影響而導(dǎo)致到達(dá)地球的時(shí)間發(fā)生差異,由于此前科學(xué)家就已經(jīng)知道銀河系內(nèi)自由電子的大致分布,也就大致知道各個(gè)方向上射電信號(hào)的色散量。 科學(xué)家發(fā)現(xiàn),銀河系內(nèi)任何位置發(fā)射的信號(hào)都不足以產(chǎn)生這種射電暴那么高的色散,因此判斷這些信號(hào)來自銀河系外。 ![]() 洛里默在2007年發(fā)表了這一結(jié)果,但因?yàn)楫?dāng)時(shí)只有一個(gè)孤例,因此人們對(duì)于其真實(shí)性還持懷疑態(tài)度。 2012年到2013年前后,人們又發(fā)現(xiàn)了多起類似事件,特別是索頓(Thorton)等人在2013年的論文中公布了4例后,人們認(rèn)識(shí)到這應(yīng)該是種常見現(xiàn)象。 中國的“天眼”目前也是尋找FRB的主力軍。 ![]() 快速射電暴往往只能持續(xù)幾毫秒,但釋放的能量幾乎相當(dāng)于太陽近百年內(nèi)發(fā)光的總和,發(fā)生地距離地球數(shù)十億光年。 正是因?yàn)榭焖偕潆姳r(shí)間短、距離遠(yuǎn)、分布上又有著非常強(qiáng)的隨機(jī)特點(diǎn),人們基本摸不清規(guī)律。 關(guān)于它的來源,科學(xué)家們只能給出幾種猜測,比如黑洞合并、中子星合并、超新星爆炸等。 也有部分科學(xué)家認(rèn)為,快速射電暴很可能由高等地外文明的技術(shù)“外泄”造成。 ![]() 在這之前,科學(xué)家只發(fā)現(xiàn)過1個(gè)可重復(fù)的快速射電暴。 2012年,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一個(gè)不同尋常的快速射電暴,2015年,科學(xué)家又再次捕捉到了它,截止到2017年1月,5年里人類一共捕捉到它26次。 霍金及米爾納成立的“突破聆聽”項(xiàng)目組2017年就曾報(bào)告稱,利用綠岸望遠(yuǎn)鏡觀察到15次來自這一源頭的快速射電暴。 ![]() 那這個(gè)神秘信號(hào)會(huì)告訴人類什么呢? 科學(xué)家堅(jiān)信,該神秘信號(hào)擁有來自宇宙的珍貴信息,大量的遙遠(yuǎn)的FRB可以作為跨越超遠(yuǎn)距離的物質(zhì)探測器。 這些中間物質(zhì)模糊了來自宇宙微波背景(CMB)的信號(hào),CMB是宇宙大爆炸遺留下來的輻射。 對(duì)這些中間物質(zhì)的仔細(xì)研究將有助于我們更好地理解基本的宇宙成分,比如影響宇宙膨脹速度的普通物質(zhì)、暗物質(zhì)和暗能量的相對(duì)數(shù)量。 ![]() FRB還可以用來追蹤當(dāng)宇宙大爆炸后溫度降低時(shí),是什么分解了氫原子的“霧”,在早期宇宙中形成了自由電子和質(zhì)子。 所以,如果人類可以揭開它的真實(shí)面紗,那么人類就能夠了解宇宙演化以及星系際介質(zhì)的奧秘。 |
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