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快速射電暴(Fast radio burst,縮寫:FRB)是一種高能天體物理現象,呈現瞬態電波脈衝,僅維持數毫秒的爆發。
這些毫秒閃光都在銀河系之外,有着非常明亮、未經分析、廣泛的帶寬。每次爆發的頻率成分取決於爆發的量和不同波長的延遲時間,這種延遲被描述為與頻散量相關的值。快速射電暴的色散顯示:其源頭非常巨大,不能預期其在銀河系之內,並且其傳播會穿越等離子體[1]。
產生起源
遙遠宇宙中突然出現的短暫而明亮的無線電波爆發,從近十年前首次被報告,就一直讓天文學家感到困惑。這些神秘的事件只有少數幾起得到確鑿的證認,但是此前的觀測沒有多少細節可以揭示它們到底如何發生,甚至到底在哪裡發生。
分析了近700個小時的美國國家科學基金會(NSF)綠堤望遠鏡(GBT)存檔數據後,一組天文學家已經發現了一個迄今為止包含最多細節的快速射電暴事件。這些新分析的數據,其中同時包括線偏振和圓偏振數據,表明這一爆發發生在高度磁化的區域內,有可能是一個近期的超新星,或活躍的恆星形成星雲。
快速射電暴是用射電望遠鏡探測到的來歷不明的短暫閃光,雖然持續的時間還不到一秒鐘,它所包含的能量卻比我們的太陽幾十萬年中發出的能量還多。迄今只有11個FRB事件獲得了確鑿的證認,但天文學家們相信,在可觀測的宇宙中每天都會發生成千上萬這樣的爆發。但是,要找到它們,卻需要仔細而審慎地分析當前和存檔中的日常射電天文觀測記錄數據。
在此前觀測的快速射電暴中,只探測到過圓偏振數據。造成這種情況的部分原因是望遠鏡的觀測能力,另外還有所能存儲的望遠鏡數據的限制。綠堤望遠鏡既有探測完整的偏振圖像的能力,又有充足的觀測數據存檔。
通過研究這最近一次探測到的線偏振數據,研究人員發現,從快速射電暴發出的無線電波顯示出法拉第旋轉效應,這是當無線電波通過一個強大的磁場時發生的螺旋形扭曲,其形狀就好像開啟葡萄酒瓶木塞的螺旋起子。
對信號進一步的分析表明,它在來地球的路上經過了兩個不同的稱為(散射)屏的電離氣體區域。通過分析兩個屏之間的相互作用,天文學家能夠確定它們的相對位置。最強的屏非常接近爆發的源頭,在爆發源的十萬光年以內,這將其置於源所處的星系內。只有兩種東西可以在信號上留下這樣的印記:源周圍的星雲,或者其星系中心的電離氣體。
此外研究人員還發現快速射電暴的無線電輻射具有類似恆星的閃爍現象。這種無線電波段的閃爍現象通常出現在脈衝星的觀測中。中國科學院國家天文台的李毅超博士分析了快速射電暴方向上一顆脈衝星的閃爍數據,表明快速射電暴也和脈衝星一樣,其閃爍部分是由銀河系星際介質引起的;同時也說明其爆發位置應當在30億光年以內。
100米的綠堤望遠鏡(又譯:格林班克望遠鏡)是目前世界上最大的全可動射電望遠鏡。它所處的(美國)國家射電寧靜區和西弗吉尼亞射電天文區的位置使這一具有令人難以置信的靈敏度的望遠鏡可以免收不必要的無線電干擾,從而進行獨特的觀測。美國國立射電天文台是一個美國國家科學基金會的設施,根據合作協議由聯合大學公司運行[2]。
視頻
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參考文獻
- ↑ 快速射電暴刷屏 離揭開真相還有多遠? ,騰訊網,2019-01-17
- ↑ 快速射電暴源於何處?新發現正在接近真相 ,光明網,2020-5-18