在宇宙中,快速电波爆发(FRB)至今依然是个来源成谜的现象,科学家找了十几年才稍微有些眉目,怀疑它们可能来自中子星。然而最近,天文学家观察神秘且一直重复出现的 FRB 121102 讯号,发现它在 47 天内爆炸 1,652 次且不具周期性,让研究人员对快速电波爆发的起源再度陷入迷雾中。
快速电波爆发(Fast radio burst,FRB)是 2007 年才首次观察到的高能天体物理现象,于无线电波段呈现瞬态脉冲,每次出现仅持续千分之几秒,但产生的能量与太阳一整年能量相当。
大部分 FRB 都只能检测到一次,但也有些特例,比如第一个已知重复出现的 FRB 121102 讯号,不断从 30 亿光年外的矮星系内发出。
为了更加理解 FRB 121102 特性,中国科学院国家天文台团队决定利用 500 米口径球面无线电望远镜(Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope,FAST,别名:中国天眼)进一步调查,没想到在 47 天(2019 年 8 月 29 日至 10 月 29 日,观测时间 60 小时)内发现 FRB 121102 爆发 1,652 次,有时甚至高达每小时 117 次,远超之前任何重复 FRB 之纪录。
2020 年时,天文学家首度在银河系内找到另一个 FRB 讯号,并确定来源为磁星,然而在看见 FRB 121102 拥有如此频繁且不规律的爆发后,让科学家对 FRB 的源头再度摇摆不定。
虽然磁星如何产生 FRB 目前也不得而知,但假设 FRB 121102 源头为磁星,研究团队认为这些爆发应发生在恒星表面,而不是在周围气体和尘埃中,因为星际物质需要加热一段时间才能发射无线电波,不可能短短 1 小时内发射 117 次。
而根据大数据统计分析,研究人员发现快速电波爆发可依据能量高低分为 2 种不同类型;此外,发出 FRB 121102 讯号的磁星可能更加年轻,方能在短时间内产生如此多爆炸,总之,去年在银河系内发现射出 FRB 的磁星并没有这么活跃,也就是说,磁星可能不是 FRB 的唯一来源。
为了尽早解开 FRB 之谜,天文学家势必还得继续关注 FRB 121102 以及其他讯号。新论文发表在《自然》(Nature)期刊。
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(首图来源:中国科学院国家天文台)
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