快速射电暴,或太空中毫秒级的明亮无线电波闪光,是宇宙中最持久的谜团之一,而它们刚刚变得有点陌生。
第一个快速射电暴(FRB)是在2007年发现的,从那以后,人们从宇宙的各个遥远的地方探测到数百个这样快速、强烈的事件。根据之前的研究,在千分之一秒内,这些爆发产生的能量相当于太阳一年或更长时间产生的能量。
但天文学家不知道是什么原因造成的。
现在,科学家们在一个新发现的名为FRB 20220912A的重复快速射电暴中发现了一个从未见过的奇怪模式。周三发表在《皇家天文学会月报》上的一项研究详细介绍了这一发现,为旨在确定现象来源的研究人员提供了有价值的线索,同时引入了新的谜团。
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天文学家利用位于加州的SETI研究所的艾伦望远镜阵列(ATA)探测到了这次爆发,该阵列包括位于喀斯喀特山脉的哈特克里克射电天文台的42个天线。
该团队在两个月的时间里从一个源探测到35个快速射电暴。
许多快速射电暴释放的无线电波在消失前最多只能持续几毫秒,这使得快速射电暴很难被观测到。但已知一些射电暴会重复并释放后续爆发,这使得天文学家能够追踪到遥远星系的信号。
起初,FRB 20220912A似乎与其他已知的“中继器”相似,并且每次检测到的爆发都从高频转移到低频。
但仔细观察这个信号,我们发现了一些新的东西:爆发的中心频率明显下降,就像一个天体滑动哨子。
当研究人员使用木琴上的音符将信号转换成声音时,这种下降变得更加明显。高音对应于爆发的开始,低音作为结束音。
该团队试图确定每次爆发之间的时间是否有一个模式,类似于其他一些已知的重复快速无线电爆发。但研究人员未能探测到FRB 20220912A,这进一步表明天体事件也可能是不可预测的。
“这项工作令人兴奋,因为它既证实了已知的FRB特性,又发现了一些新的特性,”该研究的主要作者、SETI研究所国家科学基金会MPS-Ascend博士后索菲亚·谢赫博士在一份声明中说。
研究人员说,每一次对快速射电暴的观测都带来了新的见解,也带来了更多的问题。
天文学家怀疑一些快速射电暴可能来自磁星,即死亡恒星的强磁化核心。但其他研究表明,高密度中子星或被称为白矮星的死亡恒星之间的碰撞可能是原因。
谢赫说:“我们正在将快速射电暴的来源缩小到像磁星这样的极端物体,但目前还没有任何模型可以解释迄今为止观察到的所有特性。”
这项研究是首次使用艾伦望远镜阵列观测快速射电暴,该望远镜阵列在过去几年中一直在进行翻新。正在进行的阵列升级不仅可以让天文学家追踪不同频率下射电暴的速度,还可以搜索更微弱的信号。
谢赫说:“这项工作证明,像ATA这样具有独特功能的新望远镜,可以为快速射电暴科学中悬而未决的谜团提供一个新的角度。”
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