源自30亿光年外, 中国天眼收到重复信号, 我们应该主动回应吗?

借助FAST天眼,中国科学院国家天文团李菂的研究小组发现了快速射电暴FRB 20190520B。

与以往不同的是,这是迄今为止唯一一例能够持续活跃地重复快速射电暴,这项发现被刊登到了国际顶级学科杂志《NATURE》,文章中研究人员锁定了射电暴信号的来源:一个距离地球30亿光年之外的一个贫金属矮星系。

研究成果一经刊登,立刻引起了国际天文学家的广泛兴趣。引用研究院李菂的话来说,就是“开启了一个新的热点研究方向”,那么这次发现的快速射电暴与先前究竟有什么不同?

这种信号源有什么意义?

它和我们一直在寻找的外星人有关联吗?

仰望星空是人类好奇心驱使的本能,正是有了它,才有了天文学这一学科,更多人想知道宇宙的奥秘,想知道在我们看着宇宙时,是否也有外星人在看着我们,所以人类建立了更多了光学和射电望远镜,希望看到宇宙大爆炸之处的景象,希望接收到来自外太空的信号。

2007年,天文学家邓肯.洛里默和他的团队在整理澳大利亚帕克斯射电望远镜的历史数据,在这些成堆的数据中,他们注意到了2001年一个有些不寻常的信号,这个信号实在太奇怪了,持续时间少于5毫秒,释放的能量却比太阳一个月累计的都多。

不久这个发现被刊登在《科学》期刊上

快速射电暴的研究大幕就此被缓缓拉开,但由于快速射电暴过于离奇,以至于当时不少人认为这个信号可能只是个干扰罢了。

直到2013年,仍然在帕克斯望远镜的数据库内,桑顿等人发布了四个快速射电暴信号,一年后,美国阿雷西博望远镜也得到一个类似的信号,直到此时才彻底打消研究人员的疑虑,相信这种信号在宇宙中可能是广泛存在的。

快速射电暴顾名思义,即快速+射电+爆。

快速指的是持续时间非常短,人类眨一下眼是时间大约是300毫秒,而FRB快速射电暴的持续时间大多只有几毫秒,射电则指的是所在电磁波波段,暴则意味剧烈爆发,在短暂的几毫秒时间就能释放太阳几个月甚至一整年的能量。

那么宇宙中究竟有什么东西能在瞬间爆发出极高的能量呢?

有没有可能和外星人有关?

根据研究员李菂的看法,他认为目前已知的证据并没有支持FRB起源于外星人的,大部分科学家认为,FRB可能起源于中子星或矮星系。

要对这种信号追根溯源,首先就要锁定来源,而后持续观测,但难就难在这里,FRB不仅持续时间短,而且同一个信号几乎只能被探测到一次,就好像有人在宇宙中放了一枪,然后就再也不见了。

先前阿雷西博望远镜倒是探测到近十个会重复的信号,但这种重复也只是在某个窗口期,窗口期一过,它们就又消失在了黑暗的宇宙中。

好在中国天眼改变了一切

中国天眼(FAST)是目前世界上最大单孔径射电望远镜,500米的口径让它可以连极为微弱的无线电信号都可以探测到。

2019年国家天文台牛晨辉博士后在整理FAST数据时,发现了一例活跃的重复快速射电暴。在同一束波扫过的10秒钟内,这个信号源共爆发了三次,20秒后另一个波束在邻近位置又探测到一次爆发。

根据漂移三秒的结果,研究员把信号源缩小到了5角分的范围,根据国际惯例,这个快速射电暴根据日期被命名为FRB2019520B。

上面我们说过,先前的快速射电暴虽然也有重复的,但也是在一个短暂的窗口期内,但这个FRB2019520B在后续的跟踪观测中不断有信号传来,有时候是十几次,有时候是几次,但信号没有间断过,它是目前发现的唯一一个持续活跃的重复FRB。

为了更精准地定位它的家乡,科学家申请了美国甚大阵列望远镜的观测,并将它的位置定位在了亚角秒的范围内。

随后研究员们又马上组织了对宿主星系的光学观测,通过美国帕洛马和凯克望远镜的观测,得到了两组光谱,两份分析结果都表明,FRB2019520B的宿主星系是一个距离我们30亿光年的矮星系。

根据色散值这一特征数据,研究人员还发现,这个FRB的近源电子密度远高于其他的FRB,这意味着宿主星系中有着极为复杂的电子密度分布,信号源在离开星系时历尽了千辛万苦,此后在宇宙中的旅程反而比较顺利。

这种复杂的电磁环境和FRB20121102A有些相似,科学家认为,它们有可能代表了快速射电暴演化的早期阶段。

从无到有,从一闪而过到重复出现

我们对快速射电暴的了解在一步步加深,随着样本的持续增长,科学家有望在几年内揭开快速射电暴的神秘面纱。

尤其是未来FAST将执行“快速射电暴巡天”优先重大项目,一定会更快的建立全新的快速射电暴演化图景。

posted @ 22-07-02 03:37 作者:admin  阅读:
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