重复发作的神秘射电暴

[ 录入者:Melipal | 时间:2016-03-18 21:51:42 | 作者:Melipal 译 | 来源:Sky & Telescope | 浏览:1302次 ]

原文标题:Mysterious Radio Burst Repeats Itself

作者:Shannon Hall   原文来自:SkyandTelescope.com   Posted: 2016. 3. 3

编译:Melipal   审校:Linq (编译版权所有,未经许可请勿转载。)

人们观测到,一种名为快速射电暴的短暂射电爆发重复发生了,这使得天文学家得以确定它的奇特起源。

将近10年来,天文学家一直努力解开快速射电暴(FRB)的谜题。由于这些持续数毫秒的射电闪光看上去极端明亮而又距离甚远,天文学家猜测,它们可能代表了一类全新的天体物理学对象。因此每当一起新的FRB发生后,他们都会抱着闪光可能再现的微弱希望,将天线转向犯罪现场。但这样的场面并未发生过,直到现在。

2012年11月,一场强有力的爆发扫过了地球。随后2015年5月17日发生了两次爆发,而2015年6月2日又发生了8次,所有这些爆发都是来自同一天区的同一距离之外的。天文学家第一次观测到了复发的FRB。相关的结果发表在3月3日的《自然》杂志上,其中指出一颗快速旋转的恒星核心可能能够解释这个爆发的起源。

来自斯温伯恩(Swinburne)大学的马修·拜莱斯(Matthew Bailes)开玩笑说:“重复发生的FRB是个轰动性的消息——为了这条消息,我愿意拿我们之中的5个人来换。”拜莱斯并未参与此项研究。也许没有哪个人比他更期待着发现一次复发的快速射电暴了。凭借着2007年区区一个观测(当时第一个FRB刚被发现),他有个让人担心的顾虑,也就是这类现象可能根本就不是天体物理起源的。他说:“我记得我真的遇到了睡眠问题,原因是我就是没法相信可以存在如此明亮又如此遥远的现象。”

上图是蟹状星云的三色合成图。位于星云中心的是一颗脉冲星,这是一种恒星的核心,可能与这个复发快速射电暴的源头类似。(图片提供:ESO)

FRB可以复发的事实让拜莱斯确认,这些古怪的信号确实是天体物理起源的。而且更根本上说,它提供了诱人的线索,说明可能诱发射电波段爆发的原因是什么。来自荷兰射电天文研究所的论文合作者贾森·赫塞尔(Jason Hessels)说:“它毫无疑问地告诉你,这并非核心坍缩超新星或双中子星并合这样的激变性事件,原因是这样的事件会摧毁体天体。这样就不会圣贤能够产生下一次爆发的东西了。”

额外的线索来自这些爆发不寻常的特性。举例来说,它的大多数辐射会在高低频率之间发生突变,这一行为类似于蟹状星云核心快速自转的高度磁化中子星产生的辐射。因此论文的第一作者、来自马克斯·普朗克射电天文所的劳拉·斯皮特勒(Laura Spitler)猜测,这个FRB可能代表了银河系之外一类能量更高的脉冲星。如果天文学家可以确定出这些爆发发生的固定周期,未来的观测就可以证实这个观点。

但是这一观点与尝试解释这类神秘爆发的多种理论完全相悖。它还与上周发表的一个观测结果,也就是天文学家第一次成功确定快速射电暴的宿主星系相悖。由于这个宿主星系是个椭圆星系,早已度过了主要的产星期,这一发现说明,FRB可能是由两颗年老恒星相撞合一产生的。

这两个结果可能一同说明,FRB可能至少存在两种起源:可能距离地球更近的年轻恒星的周期性爆发,还有遥远宇宙中年老恒星的单次爆发。虽然奥卡姆剃刀原理可能会认为实际上发挥作用的只有一种起源,但天文学家有多个事例说明多种起源的存在性。举例来说,伽玛射线暴可以源自双中子星的并合,也可以来自一颗快速自转恒星的坍缩。宇宙通常要比奥卡姆所喜欢的更为混乱。无论如何,在10年的准无线电静默之后,这两个结果都说明了巨大的进步。

斯皮特勒说:“考虑我们正在进行快速的后续观测,而且在使用更多的望远镜来观测,我们确实是已经看到了努力的结果。但是我不会说我们的工作几乎已经完成了。我实际上认为,我们刚刚开始。”

虽然未来的观测将继续为此类爆发的神秘起源带来线索,现在人们已经确定了一点:这些爆发确系天体物理起源。多亏这一点,现在拜莱斯在晚上可以睡得更好了。

参考文献:L·G·斯皮特勒等人,《复发的快速射电暴》,《自然》,2006年3月3日。

(全文完)

Tags:快速射电暴

责任编辑:Melipal

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