童心制物80亿年前的无线电信号到达地球

admin 2023-12-31 01:24:49 浏览量:7
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An artist's illustration traces the long, cosmic path of a fast radio burst that originated in distant galaxies and reached Earth 8 billion years later. (ESO/M. Kornmesser)CNN报道

(CNN)天文学家探测到一股神秘的无线电波,它经过80亿年才到达地球。快速射电暴是迄今为止观测到的距离最远、能量最大的射电暴之一。

快速射电暴,简称frb,是一种强烈的、毫秒级的、来源未知的无线电波爆发。第一个快速射电暴是在2007年发现的,从那以后,数百个快速的宇宙闪光被探测到,它们来自宇宙中遥远的地方。

根据周四发表在《科学》杂志上的一项研究,这次名为FRB 20220610A的爆发持续了不到一毫秒,但在那一瞬之间,它释放的能量相当于太阳在30年的时间里释放的能量。

许多快速射电暴释放出的超亮无线电波最多只持续几毫秒就会消失,这使得快速射电暴很难被观测到。

射电望远镜帮助天文学家追踪这些快速的宇宙闪光,包括位于西澳大利亚瓦贾里亚马吉国家的ASKAP射电望远镜阵列。天文学家在2022年6月利用ASKAP探测到了快速射电暴,并确定了它的起源。

澳大利亚麦考瑞大学的天文学家Stuart Ryder博士在一份声明中说:“利用ASKAP的(无线电)天线阵列,我们能够精确地确定爆发的来源。”“然后我们在智利使用(欧洲南方天文台的超大望远镜)寻找源星系,发现它比迄今为止发现的任何其他FRB源都更古老,(更远),可能在一小群合并星系中。”

研究小组追踪到这次爆发似乎是由两三个星系组成的,这些星系正在合并、相互作用并形成新的恒星。这一发现与目前的理论一致,即快速射电暴可能来自磁星,或由恒星爆炸产生的高能量物体。

科学家们认为,快速射电暴可能是一种独特的方法,可以通过测量星系之间未知的物质来“称重”宇宙。

澳大利亚斯威本科技大学教授、该研究的合著者瑞安·香农在一份声明中说:“如果我们计算一下宇宙中正常物质的数量——构成我们所有人的原子——我们会发现,今天应该存在的物质中,有一半以上都不见了。”“我们认为,失踪的物质隐藏在星系之间的空间中,但它可能只是太热、太分散,用普通技术是不可能看到的。”

到目前为止,目前用于估计宇宙质量的方法的结果彼此不一致,这表明宇宙的整个范围没有包括在内。

“快速射电暴探测到这种电离物质,”香农说。“即使在几乎完全空无一物的空间里,它们也能‘看到’所有的电子,这使我们能够测量星系之间有多少物质。”

这种利用快速射电暴探测失踪物质的方法是由已故的澳大利亚天文学家让-皮埃尔·麦克卡特在2020年证明的。

“J-P表明,快速射电暴距离越远,它在星系之间显示的弥散气体就越多。这就是现在所说的麦夸特关系。“最近的一些快速射电暴似乎打破了这种关系。我们的测量结果证实,麦格特关系适用于已知宇宙的一半以上。”

近50个快速射电暴可以追溯到它们的起源点,其中大约一半是使用ASKAP发现的。

香农说:“虽然我们仍然不知道是什么导致了这些巨大的能量爆发,但这篇论文证实了快速射电爆发是宇宙中常见的事件,我们将能够利用它们来探测星系之间的物质,并更好地了解宇宙的结构。”

天文学家表示,他们希望未来正在南非和澳大利亚建造的射电望远镜能够在更远的距离探测到数千个更快的射电暴。

“快速射电暴如此普遍的事实也令人惊讶,”香农说。“它显示了这个领域是多么有前途,因为你不只是要为30次爆发做这件事,你可以为3万次爆发做这件事,绘制宇宙结构的新地图,并用它来回答关于宇宙学的重大问题。”

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