深空传来神秘信号天文学家发现8个新的重复性深空信号

放大字体  缩小字体 2019-08-19 17:14:01  阅读:203 作者:责任编辑NO。石雅莉0321

深空重复性信号一般指来历尚不清晰,会重复宣布信号的外太空无线电信号,这种信号的学名为“快速无线喷射信号(FRBs, fast radio bursts)”。天文学家最早于今年年初时发现了首个会重复宣布信号的奥秘深空信号源 FRB 121102,依据日前宣布在天文学快报(The Astrophysical Journal Letters)上的一篇论文,加拿大氢强度测绘试验(CHIME,Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment)的射电望远镜近期又发现了 8 个新的这种重复性信号,使现在已观测到的重复性信号总数增至了 10 个

现在,天文学家们正方案对这种重复性信号树立一个专属数据库,以助力日后与该类信号有关的研讨。

图丨世界中“紊乱”的重复性信号(来历:nrao)

FRB 是人类认知范围内的世界未解之谜之一,其在观测信号中的特征为“信号波中的反常峰值”,一般的继续时刻仅为几毫秒,但它们却能在这几毫秒间放出约 5 亿个太阳所具有的能量。尽管大多数 FRB 都仅能被观测到一次(不具有重复性),不能协助天文学家很好地追寻它们的来历并对它们的成因进行研讨,但重复性信号的呈现,意味着 FRB 在世界中或许并不像咱们此前所想的那么稀有,使追溯和研讨 FRB 的来历成为或许。

麦吉尔大学(McGill University)物理学家 Ziggy Pleunis 说:“不同的 FRB 间必定存在着某种差异,而经过对重复性FRB进行观测,咱们便能有机会对各 FRB 间的相同点与不同点进行研讨。现在,咱们已从对 FRB 121102 的观测中得知有的FRB具有‘群落性’,即这类 FRB 并不是在数小时内都能被望远镜继续观测到,而是在短时刻内被屡次勘探到,而在此次新发现的 8 个重复性信号中,在短时刻内被勘探到过 10 次的 FRB 180916.J0158+65 就归于这种状况。”

依据论文,除了方才提到过的 FRB 180916.J0158+65,8 个信号中有 6 个都仅被重复勘探到过一次,其间最长的重复间隔为 20 小时,而剩余一个(FRB 181119)则被重复勘探到了 3 次。

图|8 个重复暴信号的时刻—频率特征(来历:The Astrophysical Journal Letters)

尽管现在还没人知道这终究意味着什么,但有天文学家以为这或许与此前由 Harvard-Smithsonian 天体物理研讨中心(一个欧美联合研讨机构)所发的论文中对 FRB 所提的假定相符,即或许一切的 FRB 都具有可重复性,仅仅不同的FRB或许有着不同的重复间隔。

天体物理学家 Vikram Ravi 说:“这就好比是火山的活性,有的火山会十分活泼,在一段时刻内喷射屡次,有的则相对安稳,还有的则终年处于休眠期,好久才喷射一次。”

FRB 间也存在着必定的类似性,即可重复性信号的单次信号继续时长一般都比“一次性”FRB 的要耐久一些,而重复性信号一般也都具有“向下”的频率特征(即信号再次被勘探到时会较前次弱一些)。

Ziggy Pleunis 说:“这十分风趣,在这些FRB的类似点中很或许就隐藏着一些与 FRB 成因有关的信息,而咱们要做的便是赶快找到‘正确’解读这些信息的办法。”

与此前曾观测到过 FRB 的射电望远镜比较,加拿大氢强度测绘试验的射电望远镜在规划上观测频率更低,对广域观测才能进行了优化,能更有效地在太空中搜索并观测 FRB,但该望远镜就 FRB 的源头追寻方面还未进行特别优化。

现在,Vikram Ravi 地点的研讨团队已经过数据剖析将此次新发现的 8 个重复性 FRB 的源头定位到了几个已知的星系,而科学家们乃至还能经过剖析信号的离散程度对 FRB 源头距地球的间隔进行大略估量(离散度越高离地球越远,越低离地球越近)。

未参加研讨的澳大利亚国家科学研讨机构 CSIRO 天文学家,Keith Bannister 说:“不论你用多大的望远镜,近的总要比远的更好观测,这意味着关于那些发射源离地球较近的 FRB 来说,咱们只需确认了它们的具体位置就能对它们进行精度更高的定点观测。”

而除了信号的离散程度,信号的极化(即信号的歪曲程度)也能告知咱们与该信号源周遭环境有关的信息,歪曲越凶猛代表其邻近的磁场越强,比方由黑洞和中子星形成的极点磁场环境。

Ziggy Pleunis 说:“尽管 FRB 现在对咱们来说仍是一团迷,但我期望此次的发现能促进更多天文学家转向与此有关的研讨,并协助其它的观测团队在未来能更高效地对 FBR 进行观测,并终究收集到足够多的数据供理论学家们对此建模,对 FRB 的来历和成因作出假定。”

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参阅:

https:///astronomers-have-bagged-a-jaw-dropping-haul-of-eight-new-repeating-fast-radio-bursts

https://arxiv.org/pdf/1908.03507.pdf

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