
圖片來源:McGill University Graphic Design Team
快速射電暴(FRBs)是宇宙中能量最大、也最短暫的光爆炸。
這些神秘的無線電波脈衝(chong) 每天在太空中閃過一千次,偶爾會(hui) 掠過地球及時刻警惕著的望遠鏡。FRB的出現和消失隻需要幾毫秒,但是它所儲(chu) 存的能量比太陽三天釋放的能量還要多。有些FRB重複幾天或幾個(ge) 月。大部分穿越了數億(yi) 光年才到達地球。而且直到現在,還沒有一個(ge) 能在宇宙中找到確切的來源。
在11月4日發表在《自然》雜誌上的三篇係列論文中,來自美國和加拿大的研究人員報告說,他們(men) 發現了一個(ge) FRB,它不是來自某個(ge) 遙遠的星係,而是來自銀河係北部3萬(wan) 光年以外的地方。這不僅(jin) 是在我們(men) 的星係中發現的第一個(ge) FRB,也是第一個(ge) 來自宇宙中已知物體(ti) 的FRB——在這種情況下,是一種被稱為(wei) 磁星的高度磁化的恒星屍體(ti) 。
其中一項新研究的合著者Daniele Michilli告訴《生活科學》雜誌,這顆名為(wei) SGR 1935+2154的燃燒的恒星,在保持了十多年的神秘之後,提供了FRB起源的第一個(ge) 具體(ti) 證據。
“這是在我們(men) 的星係中探測到的最強大的射電暴,本身就很令人興(xing) 奮。”Michilli在一封電子郵件中說,他是追蹤FRB的加拿大氫強度映射實驗(CHIME)的天體(ti) 物理學家。“但現在我們(men) 終於(yu) 有證據表明,至少有一個(ge) 物體(ti) 可以產(chan) 生FRBs。磁星已經是主要的候選者之一,所以這是對我們(men) 理論的一個(ge) 很好的證實。”
當死去的星星“打嗝”時
SGR 1935+2154在2014年首次引起了科學家們(men) 的注意,當時它正處於(yu) 超新星殘骸(一顆被炸毀的恒星留下的氣體(ti) 墓地)的中心,它開始向地球方向發射強大的X射線和伽馬射線脈衝(chong) 。隨著爆炸的繼續,天文學家確定這是一個(ge) 磁星。
磁星是中子星的一種,是一顆曾經強大的恒星坍縮後的核心,它的質量大約是地球太陽的兩(liang) 倍,壓縮成一個(ge) 比一座城市還寬的球體(ti) 。當這些球被一個(ge) 特別強的磁場(比地球磁場強幾萬(wan) 億(yi) 倍)包圍時,科學家稱它們(men) 為(wei) 磁星。

在它們(men) 形成後的數千年裏,這些喜怒無常的物體(ti) 在劇烈的活動周期中循環往複,以看似隨機的間隔向周圍的宇宙發射強大的X射線和伽馬射線脈衝(chong) 。銀河係擁有大約30顆已知的磁星,但沒有一個(ge) 在其高能量的爆發中噴出類似於(yu) FRB的物質。
沒有一個(ge) ,除了SGR 1935+2154。2020年4月28日,磁星進入了一個(ge) 新的活動時期;在它發射出的輻射中,有一個(ge) 是FRB——兩(liang) 個(ge) 明亮的射電能量光點,一個(ge) 持續0.58毫秒,另一個(ge) 持續0.33毫秒,兩(liang) 者之間約30毫秒。研究人員寫(xie) 道,這一短暫的爆發比銀河係中記錄到的任何其它射電脈衝(chong) 都要亮4000倍。
兩(liang) 個(ge) 獨立的射電望遠鏡證實了FRB的存在:位於(yu) 不列顛哥倫(lun) 比亞(ya) 省山區的CHIME和位於(yu) 美國西南部的由三個(ge) 望遠鏡組成的瞬態天文射電發射調查2 (STARE2)。這兩(liang) 個(ge) 機構都在天空的同一區域追蹤到FRB,指向新激活的磁星。
根據研究人員的說法,這最終證明了活躍磁星能夠在其高能的爆發中產(chan) 生FRB。研究人員說,考慮到在核坍塌中死亡的恒星中有多達50%的可能成為(wei) 磁星,宇宙中有足夠多的磁星來解釋每一個(ge) 觀測到的FRB。
不過,兩(liang) 個(ge) 團隊都承認,宇宙中很可能還有其它物體(ti) 也助長了FRBs。
關(guan) 於(yu) 銀河係磁星FRB的一個(ge) 問題是:它估計的能量輸出遠遠低於(yu) 在我們(men) 星係之外發現的幾乎任何其它的FRB。研究人員寫(xie) 道,銀河係中其它30顆已知磁星中,沒有一個(ge) 曾經釋放過類似FRB的能量,這也“令人費解”。
研究人員總結說,不排除其它宇宙事件可能是FRB來源,比如兩(liang) 顆中子星相撞,或者某些黑洞爆發。但就目前而言,至少可以有把握地說,宇宙中一些最奇怪的恒星造成了一些最奇怪的“燈光秀”。

