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在数十亿光年外发现了不寻常的重复快速射电暴

天文学家说,与近年来其他对射电暴的探测相比,这个宇宙物体是与众不同的.

天文学家发现了一个神秘的、重复的快速射电暴,它从 30 亿光年外的一个矮星系发出。

根据一项新的研究,与近年来对无线电爆发的其他探测相比,这个宇宙物体是独一无二的。

快速射电暴(FRB)是太空中毫秒长的无线电波爆发。

单个无线电脉冲发射一次并且不会重复。但是众所周知,重复的快速无线电爆发会多次发出短而高能的无线电波。

天文学家已经能够将一些射电暴追溯到他们的家乡星系,但他们尚未确定脉冲的实际原因。

更多地了解这些明亮、强烈的无线电发射的起源可以帮助科学家了解它们的原因。

天文学家在 2019 年 5 月 20 日释放出一阵无线电波时,探测到了这个名为 FRB 190520 的物体。

研究人员在中国使用了 500 米口径球面射电望远镜 (FAST),并于 2019 年 11 月在望远镜数据中发现了爆发。

当他们进行后续观测时,天文学家注意到一些不寻常的事情——该物体正在频繁地释放无线电波,重复爆发。

该团队在 2020 年使用美国国家科学基金会的 Karl G. Jansky 甚大阵列 (VLA) 望远镜来查明爆发的起源,然后使用夏威夷的斯巴鲁望远镜将其归零。

斯巴鲁在可见光下的观察表明,爆发来自遥远矮星系的外围。

一项详细说明这一发现的研究于周三发表在《自然》杂志上。

一个样
VLA 观测还显示,该天体在重复爆发之间不断释放出较弱的无线电波。

这与另一种已知的重复快速无线电爆发非常相似:FRB 121102,于 2016 年发现。

FRB 121102在距离我们超过 30 亿光年的小矮星系中的初始探测和随后的追踪是天文学的一项突破。

这是天文学家第一次能够了解这些神秘物体的距离和环境。

“现在我们实际上需要解释这个双重谜团,以及为什么有时会同时发现 FRB 和持久性射电源,”该研究的合著者、加州理工学院射电天文学科学家 Casey Law 说。

“FRB年轻时很常见吗?或者,造成爆发的物体可能是一个巨大的黑洞,它正在混乱地吞噬一颗邻近的恒星?

“理论家现在有更多的细节需要研究,解释的范围正在缩小。”

目前,已知的数百个快速射电暴中只有不到 5% 会重复,其中只有少数是定期活跃的。

但FRB 190520是唯一一个持续活跃的,这意味着它自被发现以来从未“关闭”过,研究作者、中国国家天文台和FAST运营中心无线电部首席科学家李迪说。

同时,FRB 121102,“第一个已知的著名中继器,可以关闭数月”,李说。

FRB 的新问题
最新发现提出了更多问题,因为现在天文学家想知道是否可能存在两种快速射电暴。

“重复的和不重复的有区别吗?持续的无线电发射怎么样——这很常见吗?” 作为西弗吉尼亚大学博士生参与这项研究的一位研究合著者 Kshitij Aggarwal 在一份声明中说。

可能有不同的机制导致射电暴,或者产生射电暴的任何东西在进化的不同阶段表现不同。

此前,科学家们假设快速射电暴是由超新星(称为中子星)或具有极强磁场的中子星(称为磁星)之后留下的致密残余物引起的。

劳说,FRB 190520 被认为是一个可能的“新生”物体,因为它位于密集的环境中。

这种环境可能是由超新星释放的物质引起的,这导致了中子星的产生。

随着这种物质随着时间的推移而分散,来自 FRB 190520 的爆发可能会随着年龄的增长而减少。

展望未来,李想发现更多的快速射电暴。

“在短短几年内,可能会出现关于快速射电暴起源和演变的连贯图景,”李说。

Law对拥有一类新的无线电波源的影响感到兴奋。

“几十年来,天文学家认为基本上有两种我们可以在其他星系中看到的射电源:吸积超大质量黑洞和恒星形成活动,”劳说。

“现在我们说它不再是一个非此即彼的分类了!”

“镇上有一个新孩子,我们在研究宇宙中的无线电源数量时应该考虑到这一点。”

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