天文學家報告有史以來記錄到的最大一組神秘快速射電暴

據外媒New Atlas報道,一個巨大的新數據集可能很快有助於揭開快速射電暴(FRB)的宇宙之謎。在幾周的時間裡,天文學家從一個研究最充分的FRB來源中檢測到了1600多個新信號,基本上排除了關於其起源的一個主要假設。

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這些信號是毫秒級的無線電波爆發,每一個信號攜帶的能量都比太陽一年發射的能量多。其中一些是一擊即中的奇迹,而另一些則是隨機或按可預測的時間表重複。但究竟是什麼創造了它們,仍然是個謎。研究人員提出了黑洞、超新星、中子星、外來粒子,甚至外星人等作為解釋,但最主要的候選者是磁星,即具有難以置信的強大磁場的緊湊型恆星。最近研究人員在銀河系中發現了一個磁星,它發出了可疑的類似於FRB的信號。

然而,一項新研究使情況變得複雜。天文學家使用中國的500米口徑球面射電望遠鏡(FAST)來仔細檢查最著名的FRB源之一。FRB 121102是第一個被發現的重複信號,所以多年來它一直是被研究得最多的信號之一。但是這些新的觀測結果顯示,它比以前認為的要活躍得多。

該團隊在47天內對該信號源進行了近60個小時的觀察,探測到了驚人的1652個脈衝。這是一個巨大的增長–此前,自2012年發現該源以來,總共只記錄了347次爆發。如此急劇地擴大數據集可能有助於揭開FRB的神秘面紗。

“這是第一次對一個FRB源進行如此詳細的研究,”該研究的通訊作者張兵說。“大型爆發集幫助我們的團隊前所未有地鎖定了FRB的特徵能量和能量分佈,這為驅動這些神秘現象的引擎提供了新的線索。”

在其最活躍的時候,FRB 121102被探測到在一小時內產生了122次爆發–這是所有FRB源中最高的重複率。研究小組說,這一系列的活動可以幫助決定磁星如何產生重複的FRB的兩個主要模型。第一種假設是信號來自於恆星的磁場內部,而第二種說它們是由恆星周圍物質的反覆”震蕩”產生的。

張兵說:“這些結果對後者的模型提出了巨大的挑戰。爆發太頻繁了,而且–考慮到僅這一事件就相當於磁星可用能量的3.8%–它增加了太多的能量,第二個模型無法工作。”

有了這麼多的數據點在手,研究小組還檢查了在1毫秒和1000秒之間的範圍內,是否有任何類型的重複爆發模式。沒有發現,這似乎表明,沒有一個單一的緊湊天體,如磁星,是負責的。在某種程度上,這只是加深了這個謎團。但是它並沒有完全排除磁星作為FRB源的可能性–可能有兩個磁星在非常緊密的軌道上運行,信號來自它們的相互作用。即使FRB 121102不是磁星,這也不意味着這些天體不在其他FRB的背後–畢竟,不同的信號有如此廣泛的特徵,多種解釋可能在發揮作用。

這項新研究發表在《自然》雜誌上。

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