转瞬即逝的快速射电暴,能量是太阳几亿倍,我们正在接近它的真相

转瞬即逝的快速射电暴,能量是太阳几亿倍,我们正在接近它的真相
宇宙中,神秘的天体或者现象每一天都在上演。我们见过双黑洞的合并、我们见过彗星与木星的相撞、我们见过直径100亿光年的宇宙长城、我们见过恐怖的伽马射线暴。但是,这些现象再诡异,我们都知道它们到底是什么,也能对其中的机制推测一二。可是,有一种现象,我们虽然经常会观察到,但它依然保持着极其神秘的彩,让科学家们无从下手。
转瞬即逝的快速射电暴
快速射电暴(fast radio bursts,缩写:FRBs),从2007年第一次被发现开始,就始终充满了未知。从这个名字中,我们就可以看到它的两大特点:快,暴。所谓快,指的是它们通常只持续几毫秒的时间,在无线电数据上留下一个诡异而巨大的尖峰,然后就迅速消失;暴指的是能量巨大,即使暴发时间仅有几毫秒甚至更短,但它释放的能量可以达到太阳一天的辐射量,也就是太阳的数亿倍。
快速射电暴之所以神秘,就在于它持续的时间太短了,我们很难去跟踪它。而且,绝大部分快速射电暴在暴发一次之后,就一直沉寂下去。少部分会重复暴发的,也没有任何规律可循。因此,对于科学家来说,即使捕捉到了快速射电暴,也不太可能“守株待兔”,有准备地等待着它重新暴发进行观测。因此,对于这种可遇而不可求的天文现象,科学家们始终只能在毫无准备的情况下捕捉到少得可怜的信息。
没有人知道快速射电暴究竟是从何而来,但是科学家们提出的猜测大致包括——
黑洞;古希腊文化
中子星;
脉冲星及其伴星;
呼吸机管路
blitzar(中子星坍缩为黑洞的现象);
草酸亚铁∙伽马射线暴(如中子星合并);
爆发出剧烈耀斑的磁星;
某种完全未知的天体。
在宇宙中,快速射电暴就像是幽灵一般,突然出现,迅速消失,永远沉寂,不带走一片云彩。不过,幸运的是,科学家还真的发现了几次重复出现的快速射电暴。这对我们了解这种神秘的宇宙现象,有着极其重要的意义。
“这就像是在和同事进行视频通话,你可以看到他们的家,从而使你对他们的生活有所了解,对快速射电暴宿主星系的研究可以让我们更加了解它们的起源。”澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)的天体物理学家Shivani Bhandari通过形象的比喻向我们做出解释。
重复性快速射电暴
牙齿模型到目前为止,他们一共捕捉到了两个重复出现的快速射电暴,并且成功地定位了其来源。这两个快速射电暴,就像是“和羞走”,却又频频“倚门回首”的姑娘,让我们对其有了较深的认识。
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据观测,这两个快速射电暴分别可以追溯到两个不同的星系,以及星系中的不同区域。但是,这些源头都有一个共同点:它们都是恒星在剧烈形成的区域
更重要的是,重复性的快速射电暴可以在很大程度上排除天体相撞的可能性。因为,在同一个位置上发射多次天体撞击的概率实在太低了。
不过,重复性的快速射电暴毕竟是少数,绝大部分都是一次性的。因此,如何从一次性快速射电暴中获取足够的信息,对于我们研究这种神秘的现象有着非常重要的意义。幸运的是,虽然充满了重重困难,科学家们终于还是到了方法,探究到了一些一次性快速射电暴的来源。
一次性快速射电暴的秘密
利用澳大利亚平方公里阵列探路者(ASKAP)望远镜,Bhandari和她的同事们以极高的精度定位了四个一次性快速射电暴,分别是FRB 180924、FRB 181112、FRB 190102和FRB 190608。
据介绍,这四个快速射电暴都来自于几十亿光年以外的星系。由于距离过于遥远,我们不可能分辨出其中的恒星,因此,我们不可能确定到底是哪个天体发射出了这些快速射电暴。但是,我们可以通过它们周围的环境,来判断其特征。就好像看看一个人住在什么园区,就知道他有没有钱一样。显然,这些天体周围的环境更容易被观测,因此科学家们也
把观测的重点放在了这里。
观测结果显示,这四个星系和银河系都比较相似。它们的尺寸在宇宙中属于较大的一种,并且恒星的形成速度也较慢。和我们前面说的两个来自恒星迅速形成区的重复性快速射电暴相比,这一点恰恰相反。
护理安全传说中的磁星?
这两种快速射电暴的差别,让科学家们排除了一些错误选项。目前来说,Bhandari等人认为快速射电暴的最可能根源,就是磁星。
͏在宇宙中,磁星是一种非常神秘的天体。它属于中子星的一种,拥有着极其强大的磁场,其强度可以达到1亿甚至1000亿特斯拉(特斯拉:磁场强度单位,地球磁场最强的两极也只有7×10^-5 T强度,可见磁星的可怕)。1992年,天体物理学家罗伯特·邓肯和克里斯托佛·汤普森首次提出这个概念,并且被广为接受,但我们至今对磁星的了解还非常少,观测也极其有限。

本文发布于:2024-09-20 22:20:04,感谢您对本站的认可!

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