藝術家的想象圖。 重復的高速電波陣發(fā)是藍色的，在被認為是發(fā)生源的物體軌道中心的天體是粉紅色的/Kristi Mickaliger
( CNN )英國等研究小組發(fā)表了關于宇宙空間中被稱為“高速電波脈沖串( FRB )”的突發(fā)放射不明正體電波的現(xiàn)象，觀測到了以一定周期重復的模式。 有史以來第二次發(fā)現(xiàn)了具有這種模式的FRB，這將成為解開關于FRB起源之謎的線索。
FRB是在宇宙空間中發(fā)射數(shù)毫秒長度的電波的現(xiàn)象。 雖然查明了一部分來自哪個銀河系，但是FRB發(fā)生的原因還不清楚。
在以往的觀測中，高速電波陣發(fā)重復的情況下，一般是零星地或者集體地發(fā)生。
但是今年以來觀測到的“FRB 180916.J0158+65”突發(fā)脈沖，每隔16.35天就會發(fā)生一次。 4天內每小時發(fā)生1次或2次突發(fā)，接下來的12天是沉默的模式。
接下來觀測到的“FRB 121102”突發(fā)，發(fā)現(xiàn)重復了90天后沉默67天的每157天的模式。
FRB 121102的猝發(fā)的反復在2016年已經判明，但是這次是第一次查明模式。
英國曼徹斯特大學的研究人員說:“具有這種模式的FRB迄今為止只知道一個”，“發(fā)現(xiàn)這種模式是探索FRB起源的重要線索。 周期性的存在說明了產生FRB的物體可能在其他天體的軌道上”。
在“FRB 180916.J0158+65”的模式檢測中，使用加拿大的電波望遠鏡“chime”/ courtesy chime
這項研究結果發(fā)表在7日的天文學會雜志上。
ＦＲＢ?。保玻保保埃菠?、３０億光年以上離れた小さな矮?。à铯い筏绀Γ┿y河から來ていることが、２０１７年に初めて突き止められていた。
2017年，F(xiàn)RB 121102首次被發(fā)現(xiàn)來自30億光年以上的小矮星系。
研究小組指出，這個FRB相比上次檢測到模式的FRB具有約10倍的周期表示潛在活動范圍的大小。 強暴的原因可能來自巨大的恒星、黑洞和高密度中子星的軌道。
用英國喬德雷爾班克天文臺的標簽望遠鏡花了4年時間觀測到了脈沖串的模式。
2007年首次觀測到FRB，2016年判明其中的一部分重復。 在這次的研究中發(fā)現(xiàn)了有具有模式的東西。
論文合作者美國西弗吉尼亞大學的研究者說:“為了加深對這些周期性天體的理解，弄清其起源，有必要觀測更多的FRB?！?div style="height:15px;">
重復宇宙射電爆發(fā)遵循奇怪的157天周期
藝術家對一個FRB源(以藍色顯示)和一個伴天體(粉紅色)在軌道上的印象。(圖片:克里斯蒂·米卡里格)
十多年來，快速射電爆發(fā)(FRBs)讓天文學家們目瞪口呆，但它們的起源仍不清楚。一項最新完成的調查發(fā)現(xiàn)了一個未知的、異常漫長的157天周期，這一發(fā)現(xiàn)重新定義了我們對這些神秘星系際脈沖的了解。
根據(jù)發(fā)表在《皇家天文學會月刊》上的一項新研究，某種東西——我們不知道是什么——正在向太空深處發(fā)射短的高能無線電脈沖，而且這種發(fā)射是有規(guī)律的。
這些爆發(fā)的源頭被命名為FRB 121102，位于距離地球約30億光年的矮星系中。新檢測到的模式持續(xù)157天，其中FRB 121102激活90天，然后完全沉默67天。起泡，沖洗，然后重復。
曼徹斯特大學的天文學家發(fā)現(xiàn)了這種模式，在過去的四年里，他們使用洛弗爾望遠鏡來監(jiān)測FRB。該調查捕獲了32個不同的爆發(fā)，當與之前為聯(lián)邦儲備局收集的數(shù)據(jù)相結合時，揭示了模式。FRB 121102是僅有的兩個已知重復FRB中的第一個，另一個是FRB 180916。J10158+56，但是157天的模式直到現(xiàn)在還不知道。這項新研究由曼徹斯特大學的天體物理學家考斯特布·拉杰瓦德領導。
首次發(fā)現(xiàn)于2007年，F(xiàn)RBs曾被認為是由一次性事件引起的，如恒星爆炸，但重復FRBs的發(fā)現(xiàn)迫使人們重新思考。目前的理論包括具有強磁場的快速旋轉中子星(稱為磁星)，超致密物體的合并，超大質量黑洞，甚至外星文明的活動。
重要的是，F(xiàn)RB 180916。正如加拿大科學家去年揭示的那樣，J10158+56也遵循一種獨特的模式。這種特定的FRB在持續(xù)16天的循環(huán)中活躍了4天，然后平靜了12天，這大約是觀察到的FRB 121102的周期的10倍。這對天文學家來說是一個強有力的新線索，他們試圖找出這些奇怪的天體輻射的來源。
沒有參與這項新研究的哈佛大學天文學家阿維·勒布說，對這個157天周期的“最自然的解釋”將涉及一個源物體，例如一顆年輕的中子星，在圍繞伴星的軌道上，以一種在軌道的一小部分向我們的大致方向發(fā)射放射性爆發(fā)的形態(tài)。他說，另一種可能性是，伴星不是中子星，而是一顆普通的恒星或某種重量與我們的太陽差不多的恒星殘骸。
“一個0.43年的軌道周期相當于一個軌道間距([兩個天體之間的距離)大約是地球-太陽間距的一半，”勒布告訴吉茲莫多。“如果光源向相反方向發(fā)射一對光束，157天可能只是軌道周期的一半——在這種情況下，軌道半徑與地球圍繞太陽的半徑相似。”
新的研究可能排除的一種可能性是搖擺的磁星，曼徹斯特大學的新聞稿中提到:重復的頻響函數(shù)可以用高磁化中子星磁軸的進動來解釋，就像一個擺動的頂部，但是根據(jù)目前的數(shù)據(jù)，科學家們認為，考慮到這些恒星中預期的大磁場，可能很難解釋157天的進動周期。
也有可能是FRB 121102和FRB 180916。J10158+56雖然有固定周期的中繼器，但由兩種不同類型的天體現(xiàn)象產生。顯然，關于這些爆發(fā)，我們還有很多要學。正如勒布告訴Gizmodo的那樣，“需要額外的數(shù)據(jù)來鞏固這兩個聯(lián)邦儲備銀行所推斷的統(tǒng)計周期性”。
星系際脈沖解開宇宙失蹤物質之謎
系際脈沖解開宇宙失蹤物質之謎
即將到來的快速射電爆發(fā)波長的圖形表示，有些由于在星系際空間遇到自由電子而滯后——丟失重子物質的證據(jù)。(圖片:ASKAP)
科學家花了三十年時間試圖找到宇宙中所有“正?！蔽镔|的一半。一份新的論文聲稱最終發(fā)現(xiàn)了這種丟失的東西，這一發(fā)現(xiàn)是通過測量即將到來的快速無線電爆發(fā)而實現(xiàn)的。
柯廷大學的天體物理學家、《自然》新論文的主要作者讓-皮埃爾·馬克夸特在一份新聞稿中解釋說:“我們通過對大爆炸的測量知道宇宙開始時有多少物質?！薄！暗钱斘覀兿蛲饪船F(xiàn)在的宇宙時，我們找不到應該在那里的一半。這有點尷尬?！?div style="height:15px;">
通過遺漏物質，麥克夸特指的是重子物質——我們可以觸摸和看到的那種物質——而不是暗物質，后者完全是另一回事。重子物質由中子和質子組成，構成了我們能在周圍探測到的所有物質，從行星、人類、北極熊到云和蘋果手機。理論預測表明，重子物質占宇宙所有物質的4%至5%，然而科學家只能解釋其中的大約一半，這是一種宇宙比例的簿記異常。
失蹤的物質被發(fā)現(xiàn)漂浮在浩瀚的星系際介質中并不令人驚訝，但是科學家們以前無法探測和測量它。天體物理學家現(xiàn)在可以松一口氣了，因為正如作者所說，新的“重子普查”與理論模型是一致的。
這一發(fā)現(xiàn)的關鍵是一種被稱為快速射電爆發(fā)的奇怪的天體現(xiàn)象。首次發(fā)現(xiàn)于2007年，F(xiàn)RBs強大但短暫的能量閃光來自遙遠的星系。科學家仍然不確定是什么導致了頻響，也不能預測它們何時何地發(fā)生，因為這些脈沖看起來是隨機出現(xiàn)的，持續(xù)時間只有幾毫秒。
我們可能不完全理解FRBs，但它們非常真實。重要的是，在一項使新發(fā)現(xiàn)成為可能的發(fā)展中，科學家們現(xiàn)在能夠以極高的精度精確定位星系起源，使他們能夠確定這些脈沖從它們的起源點到地球的距離。使這成為可能的工具是澳大利亞空間研究組織的澳大利亞平方公里陣列探路者(ASKAP)，一個位于珀斯以北800公里(500英里)的射電望遠鏡。
配備了這種能力，麥克夸特和他的同事分析了幾個頻響函數(shù)，以確定這些脈沖在到達地球的途中收到了多少延遲。星系際空間中重子物質的分布可能是稀疏的，但是當你旅行數(shù)百萬光年時，你一定會遇到奇怪的自由電子——重子物質存在的確鑿證據(jù)。
正如國際輻射研究中心的一份新聞稿中所指出的，“當穿越完全空白的空間時，所有的頻帶寬都以相同的速度傳播，但是當穿越缺失的物質時，一些波長會變慢。”該研究的作者指出，這種方法“決定了沿著每條視線的電子柱密度，并解釋了每一個離子化的重子”。
麥克夸特說:“快速射電爆發(fā)產生的輻射被缺失的物質擴散開來，就像你看到陽光的顏色在棱鏡中分離一樣。”?！拔覀儸F(xiàn)在已經能夠測量足夠快的射電爆發(fā)的距離，以確定宇宙的密度。”
“這項測量需要兩種截然不同的望遠鏡的協(xié)同作用才能得出一個明確的結論，”沒有參與這項新研究的柳貝諾娃告訴美國有線電視新聞網。宇宙中普通物質的分布很重要，因為它決定了星系、恒星和最終行星形成的框架。
