科學家首次確認神祕快速射電暴起源

文/蕭路

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【大紀元2020年11月06日訊】快速射電暴是一種神祕的超強射電波爆發,以前僅僅在銀河系以外被觀測到過。現在,科學家首次在銀河系內發現了快速射電暴。

並且,科學家成功發現了這次快速射電暴的起源。它來自一種罕見的死亡恆星,稱為磁星。這種奇異的星體擁有宇宙中最強的磁場。

快速射電暴是宇宙中一種強力的射電爆發。它可以在幾千分之一秒內釋放出巨大的能量,甚至比太陽在一個世紀內發出光的能量還強。

科學家在2007年首次發現了快速射電暴。然而由於這種爆發時間短能量高,科學家仍然對它們的起源有很多疑問。

科學家有數十種關於快速射電暴起源的理論。從劇烈的黑洞碰撞到外星文明信號,這些理論都非常奇特,也側面説明了快速射電暴起源有多麽神祕。

其中一些理論認為,爆發是由中子星產生的。中子星是在超新星爆發之後死亡的恆星屍體。 一些恆星在死亡時會造成大災變式的爆炸,整個恆星全面解體爆炸,只有中心一個非常高密度的核心會留下來,也就是中子星。

其中有一種非常罕見的中子星,稱為磁星。它具有宇宙中最強大的磁場,強度可以達到地球磁場的大約五千萬億倍(5,000,000,000,000,000)。

新研究的主要作者之一、美國加州理工學院(Caltech)的博士研究生Christopher Bochenek表示:「磁星是一種中子星,其磁場是如此之強,它可以將原子壓縮成鉛筆形狀。」

以前發現的快速射電暴都在距離銀河系非常遙遠的宇宙中,這使得研究它們的起源變得困難。

然而在2020年4月28日,天文學家首次在銀河系內發現了快速射電暴。並且這次的快速射電暴還伴隨著X射線爆發。

研究人員指出,這是我們銀河系中探測到的最亮的射電爆發,它的亮度是迄今為止觀察到的任何其它射電信號的至少3000倍。有趣的是,這次爆發如此之強,以至於智能手機的4G LTE接收器都能探測到這個信號。

望遠鏡觀測將這次爆發精確地指向了一個編號為SGR 1935 + 2154的磁星。該磁星在狐狸座方向,距離地球約3萬光年的地方。這是迄今為止離地球最近的快速射電暴。

南非開普敦大學(University of Cape Town)的Amand Weltman 教授說:「 這個快速射電暴是第一次檢測到射電波以外的輻射,第一次在銀河系中發現,還是第一次發現與磁星有關。它也是迄今為止已觀測的銀河系內磁星發出的最明亮的射電脈衝,這可能解決了該領域的一個關鍵難題。」

「在這次爆發發生之前,各種理論都可能解釋快速射電暴的起源。」Bochenek 說,「儘管未來快速射電暴的研究可能還會出現令人激動的轉折,但對我而言,我認為現在可以認爲,大多數快速射電暴都來自磁星,除非另有證明。」

加拿大多倫多大學(University of Toronto)的研究員Paul Scholz說:「這次的快速射電暴比我們以前見過的要明亮得多,所以我們立即知道這是一個令人興奮的事件。我們已經研究了銀河系中的磁星數十年,而快速射電暴一直是銀河系外的現象,其起源一直是個謎。這次的新發現表明這兩種現象很可能是相關的。」

伴隨這次快速射電暴的X射線爆發也很強大,它的能量比太陽一個月內發出的輻射還要強大。

「在爆發期間,美國航天局(NASA)的NICER和費米太空望遠鏡所見的突發與頻譜上的射電爆發明顯不同,」美國喬治華盛頓大學(George Washington University)的研究員George Younes說,「我們將這種差異歸因於磁星表面X射線耀斑和射電爆發的位置區別。這可能是了解這個非常特別的射電信號來源的關鍵。」

儘管這次觀測將磁星和快速射電暴聯繫在了一起,科學家還沒有探明快速射電暴具體的物理機制。

新研究的主要作者之一,美國內華達大學的張冰教授說:「新研究給出了完整的關聯,但是物理起源依舊不明。」

這項新研究發表了三篇論文,刊登於於2020年11月4日的《自然》雜誌上。

責任編輯:林妍#

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