|
罕見的周期性快速射電暴，它的信號源真面目為何？關(guān)于快速射電暴還有哪些未解之謎？ 簡介：天文學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)一個快速的無線電爆發(fā)，該信號被命名為FRB180916.J0158+65，以每隔16.35天的周期重復(fù)。因其周期重復(fù)性追溯到其位于5億光年外的一個螺旋星系邊緣，可能存在恒星質(zhì)量的黑洞。其他FRB或可重復(fù)，但超出目前的檢測范圍。
我們確定快速射電暴(fast radio bursts, FRB)這一神秘深空信號的決定性特征之一便是它的不可預(yù)測性。貫穿宇宙的快速射電暴的發(fā)射沒有固定的節(jié)律或周期，沒有可辨別的模式，這都使人們很難對其進行研究。
圖1 快速射電暴 FRB 最近，天文學(xué)家第一次觀測到有規(guī)律重復(fù)的快速射電暴(FRB)。 每16.35天，叫做FRB180916.J0158+65的FRB信號遵循著相似的模式 。開始的四天內(nèi)，它會每小時產(chǎn)生一次或兩次爆發(fā)。緊接著的12天內(nèi)，它會趨于靜息。然后這一切會周而復(fù)始。 天文學(xué)家和加拿大氫強度測繪實驗室(CHIME)合作觀察了這一脈沖循環(huán)共409天。我們目前還不了解這一周期循環(huán)意味著什么，但這是解開快速射電暴(FRB)之謎的又一線索。這一研究工作的預(yù)稿已預(yù)收錄到arXiv(一個收集物理學(xué)、數(shù)學(xué)、計算機科學(xué)、生物學(xué)論文預(yù)印本的網(wǎng)站)等待同領(lǐng)域其他專家的審查。
FRB是一個至今都沒有得到全面解釋的令人著迷的宇宙奧秘。 簡而言之，F(xiàn)RB是無線電頻譜上的一次巨大的能量爆發(fā)，其最多持續(xù)幾毫秒。在這個時間段內(nèi)，F(xiàn)RB可以釋放出相當于數(shù)億個太陽的能量。 大多數(shù)FRB只爆發(fā)一次，并且無法被再次探測。這一特點使得追蹤FRB來源星系的工作非常困難。有些FRB會產(chǎn)生重復(fù)的無線電爆發(fā)，但是其規(guī)律紊亂不可預(yù)測。這類信號重復(fù)的FRB更容易被追蹤到來源星系，但是它至今沒有讓我們揭開FRB的真相。
去年，合作者加拿大氫強度測繪實驗室(CHIME)宣布他們探測到了八個極強的信號重復(fù)的FRB。這一發(fā)現(xiàn)使得150個FRB數(shù)據(jù)庫中信號重復(fù)的FRB總數(shù)達到了10個(另一篇文獻報道將這個數(shù)字刷新到了11). FRB 180916.J0158+65就在去年新發(fā)現(xiàn)的8個信號重復(fù)的FRB中。起初除了信號重復(fù)爆發(fā)，它并沒有表現(xiàn)出任何特殊點。但隨著CHIME繼續(xù)將望遠鏡對著天空觀測，一個重復(fù)的信號模式出現(xiàn)了。
這是非常激動人心的發(fā)現(xiàn)，因為它為FRB 180916.J0158+65起源的模擬預(yù)測和試驗提供了新的信息。 “發(fā)現(xiàn)呈周期16.35天重復(fù)的FRB信號源是揭示FRB本質(zhì)的重要線索”，研究者們在他們的論文中寫道。 其它呈現(xiàn)出周期性的天體往往是雙星系統(tǒng)——恒星和黑洞。16.35天很可能是一個軌道周期，發(fā)射FRB的天體只在軌道的特定部分面對地球發(fā)射FRB。
FRB 180916.J0158+65是為數(shù)不多的被追蹤到來源星系的FRB之一。它位于距離我們5億光年外的一個漩渦星系的邊緣區(qū)，是一個恒星形成的區(qū)域。這意味著FRB的來源不可能是超大質(zhì)量黑洞，但有可能是一個恒星質(zhì)量黑洞。 “在已知的恒星質(zhì)量的致密雙星系統(tǒng)中，單是軌道周期的限制條件仍允許伴星的質(zhì)量在幾個數(shù)量級的范圍內(nèi)波動：從'黑寡婦’(BLACK WIDOW)這樣的低質(zhì)量恒星伴脈沖星的雙星系統(tǒng)，到大質(zhì)量O/B型恒星伴高偏心率軌道的脈沖星形成的雙星系統(tǒng)。'黑寡婦’雙星系統(tǒng)包括一個低質(zhì)量恒星和一個強大的毫秒脈沖星，以致于它的風(fēng)暴波及到伴星(雖然通常軌道周期只有幾小時)?！毖芯空哂浭龅?。
圖 2 黑寡婦脈沖星"蠶食"伴星 總之，周期性阻斷FRB信號的要么是來自伴星的風(fēng)暴，要么是來自黑洞的潮汐干擾。 不過，我們也無法排除FRB信號源是一個單一的天體，比如磁星或X射線脈沖星，盡管研究者們注意到這種解釋難以與數(shù)據(jù)吻合。讓研究者們?nèi)员Ａ暨@一假設(shè)的原因是，這類天體的自轉(zhuǎn)軸擺動現(xiàn)象具有周期性，且沒有發(fā)現(xiàn)其它自轉(zhuǎn)軸擺動如此之慢的天體。
圖 3 磁星 Magnetar 除此，具有數(shù)天周期間隔的射電脈沖星信號強度比FRB弱了幾個數(shù)量級。因此，這一問題仍然迷霧重重。 但是還記得上文提到過的第十一個信號重復(fù)的FRB嗎？曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)它的天文學(xué)家認為它是單次爆發(fā)的，因為它的重復(fù)信號太微弱而導(dǎo)致當時的初代探測設(shè)備無法檢測到。 這一發(fā)現(xiàn)啟示我們，可能還有更多信號重復(fù)的FRB，只不過信號低于我們的檢測限。FRB 180916.J0158+65和其它FRB或多或少相似的事實也意味著其它信號重復(fù)的FRB可能也具有循環(huán)周期，只不過我們目前還沒有探測到。 因此，接下來理所當然要繼續(xù)觀測FRB 180916.J0158+65一段時間。不過嘗試檢測其它的信號爆發(fā)是否也具有周期性也是非常有趣的課題。 研究者記述到：“未來的觀測手段，無論在亮度、偏振還是全波段，都可以區(qū)分出不同的模型，這是極其振奮人心的。這樣的手段用于其它重復(fù)信號的周期性探索，可以讓我們得知這一現(xiàn)象在宇宙中的普遍性” 這一研究可在審稿前于arXiv網(wǎng)站獲取資料。 BY：Anonymity FY：4×4=12(許文懷) 如有相關(guān)內(nèi)容侵權(quán)，請在作品發(fā)布后聯(lián)系作者刪除 轉(zhuǎn)載還請取得授權(quán)，并注意保持完整性和注明出處 選文：天文志愿文章組- 翻譯：天文志愿文章組-4×4=12(許文懷) 審核：天文志愿文章組- 終審：天文志愿文章組-零度星系 排版：天文志愿文章組-零度星系 美觀：天文志愿文章組- 參考資料 1.WJ百科全書 2.天文學(xué)名詞 3.原文來自：https://www./periodicity-has-been-detected-in-a-repeating-fast-radio-burst?perpetual=yes&limitstart=1 本文由天文志愿文章組-4×4=12(許文懷)翻譯自文章作者Anonymity的作品，如有相關(guān)內(nèi)容侵權(quán)，請在作品發(fā)布后聯(lián)系作者刪除。 注意：所有信息數(shù)據(jù)龐大，難免出現(xiàn)錯誤，還請各位讀者海涵以及歡迎斧正。 結(jié)束，感謝您的閱讀與關(guān)注 全文排版：天文在線（零度星系） 轉(zhuǎn)載請取得授權(quán)，并注意保持完整性和注明出處 浩瀚宇宙無限寬廣 穹蒼之美盡收眼底 |
|
|
