科学家再次定位太空的可重复射电信号:距离地球4.8亿光年,位于一个旋涡星系之中

2020-01-08 10:49:56来源:腾讯科技  

细心的读者会发现,近几年快速射电暴的大事件都与重复暴有关。快速射电暴,引文缩写FRB,是一种短暂而剧烈闪烁的天文现象,这种现象发生在银河系以外遥远的宇宙某处。天文学者发现它们

编者按:你是否还记得,2019年年初有自媒体声称,科学家发现宇宙深处不明射电信号是外星人所为?其实这是一种被称为“快速射电暴”(英文缩写FRB)的自然现象。这不,《自然》杂志1月6日又公布了一个新的进展:发现了第二例定位准确的重复快速射电暴,距离地球4.8亿光年,位于一个旋涡星系之中。

2020年1月6日,《自然》期刊上一篇文章再次引发热议。这篇文章公布了第二个重复快速射电暴源的精确定位结果。每年的1月,《自然》期刊都会刊登出一篇关于快速射电暴的文章,这似乎成为了科学界的惯例。让我们捋一捋前几年都发生过什么,

2016年1月,确认了第一个重复快速射电暴源FRB 121102

2017年1月,定位了FRB 121102的宿主星系

2018年1月,发现FRB 121102可能具有高磁场环境

2019年1月,第二个重复暴源FRB 180814.J0422+73被发现

2020年1月,第二个精确定位并认证宿主星系的重复暴FRB 180916.J0158+65

照这样看来,或许明年的一月,登上热搜的将是“第二个具有高磁场环境的重复暴”,又或许有更令人意外的发现。明年有会有怎样的大事件发生,我们拭目以待。

细心的读者会发现,近几年快速射电暴的大事件都与重复暴有关。快速射电暴,引文缩写FRB,是一种短暂而剧烈闪烁的天文现象,这种现象发生在银河系以外遥远的宇宙某处。天文学者发现它们之中的某一部分,是可以重复发生的,因此取名为重复暴。这里的重复性是指,在同一个天区位置发生多次。它们的可重复性将携带更多关于重复暴起源的物理信息,因此重复暴的研究尤为重要。

由于FRB发生的事件极短(约千分之一秒),我们总是难以对其进行精确的定位。如果FRB是能够重复的事件,那么一次不行两次,两次不行多来几次,我们总归能够找到FRB发生的具体位置。今天的主角,是一个名为FRB 180916.J0158+65的重复暴(见图1),这个重复暴事件先前被氢强度测绘实验(CHIME)发现,随后联合甚长基线干涉实验(VLBI)进行后续观测,最终确认了它位于一个红移0.0337,距离我们4.8亿光年的旋涡星系之中,如图2所示。

这是目前第5个实现定位的FRB源,也是第二个被精确定位的重复暴。它的距离相比第一个重复暴,缩短了5倍,是目前定位的FRB事件中,距离我们最近的。从图2中我们可以看到,FRB的位置距离漩涡星系中心很远,几乎贴近星系的边缘。这表明FRB的起源应该与活动星系核无关。有趣的是,这是第一次在漩涡星系中认证FRB事件,先前几例发生在矮星系、椭圆星系中。而我们的银河系也是一个漩涡星系,所以我们有理由推测银河系内应该也有类似的事件能够产生。

FRB 180916.J0158+65的宿主星系拥有较高的恒星形成率,这与第一个重复暴FRB 121102的宿主类似。然而这与位于椭圆星系的两个非重复FRB事件不同,它们的宿主星系恒星形成率并不高。这说明在FRB家族中的确存在着重复暴和非重复暴两种起源,我们探测到的非重复暴事件并不是因为观测手段的限制,又或者事件本身是一些重复率极低的事件,而其本身就是一次性事件。

再来,对比两个重复暴源,FRB 180916.J0158+65具有和FRB 121102类似的子脉冲时间—频率漂移结构,且探测的距离比较近,因而推测它的的光度比较低。目前,漂移结构和低光度特征是重复暴区别于非重复暴事件的两大特征。然而,同样是重复暴,两者所处的环境却天差地别。VLBI并没有在FRB 180916.J0158+65周围发现能够持续产生射电辐射的天体,也没有证据显示它周围存在强磁场的环境。

随着望远镜技术的发展,未来会有更多大型天文设备投入使用,参与到FRB搜索定位的队伍中。特别是中国的FAST望远镜,它具有极高的灵敏度,是监视搜索重复射电暴的捕捉能手。我们期待不久的将来揭开FRB起源的神秘面纱。

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