大家一定記得2019年1月份《Nature》上刊載的一件“大事”,加拿大氫強度測繪實驗(CHIME)射電望遠鏡在2018年夏天測試接收到了一個重複發射5次的射電信号!
這個距離大約位于15億光年外,代号為FRB180814.J0422 73的快速射電暴自2018年8月14日出現以來,已經連續出現了5次!
FRB180814.J0422 73到底是什麼信号快速射電暴是一種神秘的射電天文現象,其特點是爆發時間極短,僅僅持續幾個毫秒,但在這極短的時間釋放能量極大,幾乎就相當于太陽一整天釋放的能量,第一個快速射電暴發現于2001年,到現在為止,科學家在天空中發現了一百多個快速射電暴!
但有确鑿觀測證據的僅僅隻有十幾個,而且對于這種能量極大地快速射電暴成因,科學家提出了數十個理論模型來試圖揭示它的成因,但從來都沒有一個模型獲得大家的一緻認可!由于射電望遠鏡具有極強的指向性,并且其持續時間極短,因此科學家估計,整個天區每天發生的快速射電暴可能高達上萬次,隻是我們隻能觀測到極小的一部分!
快速射電暴這種可能出現在宇宙的任何方向,但卻從未發現過重複射電暴,因此加拿大氫強度測繪實驗(CHIME)發現的重複射電暴意義相當大!而消息傳開後,立即受到了科學界以及吃瓜群衆的關注!
一時間15億光年外的外星人給我們打招呼的說法充斥網絡,但很顯然這是不可能的,因為15億光年外的射電信号要有效傳到地球,發出這個信号的整個星系,都可能被籠罩在死亡的光暈之下,因為這個功率實在是太大了!
銀河系内的快速射電暴,揭開了FRB神秘的一角!
今年11月5日在《Nature》上發表了多篇論文,都是涉及銀河系内的一個快速射電暴起源,這是科學家第一次确定了快速射電暴的源頭,也是第一次在銀河系内觀測到了快速射電暴!
2020年4月28日,加拿大氫強度測繪實驗(CHIME)和美國瞬态天文射電發射測量2号(STARE2)射電望遠鏡同時觀測到了一個快速射電暴信号,根據快速射電暴的命名規則,被命名為“FRB200428”,FRB就是快速射電暴的英文簡寫,後面就是年月日,科學就是這麼暴力,一眼就能看明白!
盡管它隻閃爍了千分之一秒,但卻被敏銳的射電望遠鏡記錄下來了,并且通過多個頻段的色散量指向了3萬光年外,但卻仍然在銀河系内一顆正處于活躍期的天體:SGR 1935 2154,這是一顆磁星!
磁星是中子星的一種,中子星是8-25倍太陽質量的恒星,在壽命末期超新星爆發中形成,由于内核質量超過了錢德拉塞卡極限(1.44倍太陽質量),因此引力坍縮将突破電子簡并力平衡(白矮星)将坍縮為中子簡并态平衡的天體,這就是中子星的由來!
科學家認為,演變成中子星之前的恒星需要有強大的磁場和極高的自轉速度,磁星的磁場可能在中子星産生後十秒内誕生!一顆磁星外層以的等離子體與鐵為主的元素構成,天體會在張力産生期間産生星震,這會産生X射線暴與伽瑪射線暴!磁星的磁場強度超過一億特斯拉,甚至有超過1000億特斯拉!
關于快速射電暴的成因,科學家也看上了磁星,因為隻有這種天體才非常有可能産生快速射電暴,FAST天眼射電望遠鏡觀測了SGR 1935 2154,但很可惜錯過了4月28日的爆發窗口,不過它記錄了在磁星高能爆發時段,特别是29個軟γ射線爆發時的靈敏監測數據,這将對快速射電暴的形成提供大量的背景資料!
FAST的研究團隊表明,大部分磁星的高能爆發并不會産生FRB,這可能有幾個原因,比如FRB的波束更窄,指向性更高,所以大部分FRB可能錯過了地球,或者有些爆發頻譜并不在射電望遠鏡觀測波段範圍,或者其爆發時的輻射機制并不能滿足爆發FRB。
盡管确定了快速射電暴(FRB)的源頭,但爆發機制仍然有待科學家研究,而中國除了FAST外,還有慧眼硬X射線望遠鏡也參與了觀測,未來也将以更多的手段參與觀測,相信距離真正揭開FRB産生之謎已經不遠了!
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