天文学家已经发现了来自银河系外的十几个新的无线电波脉冲,其中包括一些来自天空中完全相同位置的爆发。这是我们第二次发现这些奇怪的星系间闪光,称为快速无线电爆发,反复来自太空中的一个地方。这一发现使我们更接近于弄清楚这些奇怪的脉冲来自何处。
今天的发现,在“ 自然 ”杂志的两篇论文中发表,激发了天文学家的兴趣,因为重复快速无线电爆发或FRB,可以让天文学家进行多次观测,回到他们来自的地方。精确定位它们的星系间起源可以帮助我们找出哪些物体可能以我们的方式发送这些激发的闪光。
大多数FRB都在天空中瞬间闪烁 - 至少据我们所知。这些无线电波的爆炸将持续几毫秒然后消失,再也不会被看到。它们似乎来自宇宙中一些非常遥远的地方 - 有时距离数十亿光年。第一个FRB是在2007年发现的,从那时起,我们已经确认了这些瞬态爆发的52个来源。但是在2015年,当发现来自同一位置的多个闪光时,发现了一个特殊的FRB发现。这提供了一个帮助找到其来源的机会,今天的FRB为科学家提供了另一个目标。
“当这些爆发只发生一次时,很难弄清楚是什么产生了它们,”多伦多大学的射电天文学家,以及关于重复FRB的论文的主要作者Cherry Ng告诉The Verge。“现在我们正在展示,不,至少还有一个重复。”
FRB也是观察宇宙的工具的两倍。为了到达我们的星球,FRB穿过了大片的空间。那个空间并不是完全空洞的:有一小部分物质可以填充星系之间的区域。而FRB的外观,或其结构,可以告诉天文学家它在通往地球途中经过多少垃圾。“这些FRB实际上是我们探测星系间介质的唯一方法之一,”康奈尔大学的天文学家Shami Chatterjee发现了第一个重复的FRB,但没有参与这项新研究,他告诉The Verge。“这就是为什么找到更多的FRB对我们来说是如此令人兴奋。”
但问题是,检测FRB是一项难以置信的挑战。据认为,每天有超过5,000个FRB弹出。但是我们永远都不知道他们何时 - 或者在哪里 - 他们会受到打击。“这就像是在漆黑的房间里,你被这些闪光灯所包围,”Chatterjee说道。“它们持续了一毫秒,然后它们就消失了。”通常,找到一个只是运气问题:用放射望远镜在正确的时间找到正确的位置。
去年,加拿大一家名为CHIME的新工厂上线,其部分设计用于FRB。它由四个长半管形状的盘子组成,但与其他射电望远镜不同,CHIME无法指出。这意味着这些菜肴每天都会观察到相同的天空。(随着地球的转变,这个斑块中的恒星和星系会发生变化,但它仍然是一个相对有限的区域。)希望这种一致性将使CHIME能够捕获多个FRB。
然而,有人担心CHIME可能看不到这些闪光,因为该设施寻找较低频率的波 - 或者间隔较远的无线电波。FRB在低频时稍微难以看清。当他们穿过宇宙时,他们穿过的所有东西都会破坏波浪。结果,低频波从信号中散射出来或被潜伏在星系之间的东西吸收。查特吉说:“人们担心它会分散出来,所有这些脉冲都会消失。”
但在2018年7月至10月期间 - 在全面运营之前 - CHIME发现了13个不同的FRB以及来自同一地点的6个。在进行这些观察的同时,仍然在探测器上安装了新的部件,整个系统正在进行校准。科学家们正在打开和关闭系统只是为了看它是否正常工作,这足以捕获FRB。在望远镜处于全功率状态之前如此迅速地发现重复爆发,表明它们必须是共同的。“很有可能还有更多,”Ng说。
现在已经发现了第二个重复的FRB,许多天文学家想知道这些爆发是否存在两种不同类型:重复的那些和不重复的那些。例如,第二次重复突发的结构很像第一次,Ng说。但是,只有两个观察结果意味着制定规则还为时过早,我们在其他地方观察到的FRB可能也会重复,而我们只是错过了它。
无论是什么导致这些爆发必须非常激烈。Chatterjee表示,每个FRB的能量比太阳高出约2500万倍,只需一毫秒。“这令人震惊,”他说。“这能带来多少能量是什么?”一个流行的想法是,这些爆发来自某种类型的超密集物体,如黑洞。许多人认为它们实际上可能来自一种被称为磁星的特殊类型的尸体星,它具有非常强大的磁场。
为了弄清楚他们来自哪里,我们必须一遍又一遍地看一眼。这就是Chatterjee和他的团队如何找到第一个重复FRB的来源:距离30亿光年远的矮星系。现在,Ng和她的团队希望对这个新团队做同样的事情,并且他们希望其他更强大的无线电设施也可以通过观察来帮助他们。他们已经很好地了解了它在太空中的来源。“我们非常了解这一点,但说出哪个星系不够好,”她说。
Ng报告文章中只有六次重复爆发,但她说自从研究撰写以来,他们实际上已经发现了一些。随着他们发现的每一个新的,我们越了解这些FRB通过什么来找到我们。每一个都照亮了我们宇宙的结构。查特吉说:“他们已经令人信服地证明他们将会检测到大量的FRB。” “这只是个好消息,因为我们拥有的FRB越多,我们就越能开始绘制星系间介质。”