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神秘的「快速電波爆發」溯源定位到36億光年星系

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【新三才首發】三十五億年前,一個遙遠星系邊緣的神秘物體噴射出一股射出宇宙的強烈明亮、短暫就消失的電波能量。

此一能量脈衝,天文學界稱之為「快速電波爆發」(FRB)。在其數十億年的旅程中經過了一片充滿氣體、塵埃和空曠空間的荒野,隨著它的移動緩慢地拉伸和改變顏色。然後,在2018年不到一毫秒的時間裡,這一爆發掠過了澳大利亞內陸地區的特殊望遠鏡,為科學家提供了一個與宇宙中最神秘的能量形式之一握手的難得機會。

根據6月27日發表在《科學》雜誌上的一項研究報告指出,這是天文學家第一次成功地追蹤一次性FRB,然後回溯其起源的時空。了解FRB的來源可以讓科學家探測它們的宿主星係與地球之間的大片物質,甚至可能找到被認為潛伏在星系之間的未被發現的質子和中子區域。

研究報告的共同作者,國際射電天文研究中心(ICRAR)研究員Jean-Pierre Macquart 在一份聲明中說:「這些爆發會因其在太空中遇到的物質而改變。」「現在我們可以確定它們來自何處,我們可以用它們來測量星系際空間中的物質含量。」

自從這一現象在2007年被發現以來,天文學家已經觀測到大約85個FRB,但僅僅確定了其中一個FRB的起源——一個重複的閃光,在2016年的六個月內從一個微小的恆星所形成的9次星系脈衝。一次性FRB只持續幾分之一毫秒,到目前為止要對其精確定位已經證明非常的困難。

在他們的新研究中,研究人員使用稱為澳大利亞方形公里陣列探路者(ASKAP)望遠鏡的36顆衛星陣列探測到了單獨的FRB。當FRB通過陣列時,每個衛星以相隔幾分之一毫秒的速度拾取這些突發信號。利用這些微妙的時間差異,研究人員能夠確定爆發的方向,以及它的行進距離。

ASKAP的觀測結果指出FRB是來自距離地球大約36億光年的銀河系大小星系。在世界各地其他幾個大型望遠鏡的幫助下,研究人員放大了這個星系,並了解它相對老舊,沒有許多新星形成。

根據澳大利亞斯威本科技大學的天體物理學家亞當·德勒(Adam Deller)和這項新研究的共同作者,這個遙遠星系的特性與2016年發現的重複快速電波爆發的星系形成鮮明對比。

德勒在聲明中說:「我們定位出的爆發來源和它的主星系看起來就像『轉發器』及其主機。」「它來自一個形成相對較少恆星的大質量星系。這表明可以在各種環境中產生FRB。」

研究人員寫道,雖然幾年前發現的重複性FRB很可能是由中子星或超新星爆炸(活躍星系中常見的恆星形成機制)造成的,但此次這種爆發可能完全是由其他東西引起。

還有什麼呢?目前沒有人知道,但是沒有排除來自超大質量黑洞或外星飛船發動機的可能。只有通過精確定位更多的FRB,研究人員才能解開這個宇宙之謎。幸運的是,這項新研究的作者寫道,現在他們已經掌握了一個,發現下一個應該更容易一些。

(編譯:王明真)

(責任編輯:姜啟明)

(文章來源:新三才首發)

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