“中国天眼”的新发现 终结天文界持续多年的一场争论
快速射电暴,广袤宇宙中一种射电波瞬间暴发的现象,其持续时间极短,通常只有几毫秒。它们往往“神龙见首不见尾”,出现一次,便再无踪迹。
过去十几年,天文学家一直在收集相关信息,只为探求真相:到底是谁发出了这种电波?如此快速闪现的射电波究竟包含了什么信息?
10月29日和11月5日,利用500米口径球面射电望远镜(FAST),科学家在国际科学期刊《自然》杂志上分别发表了2篇关于快速射电暴的研究成果,这口被喻为“中国天眼”的大锅,“看到”了这种毫秒电波起源的一些蛛丝马迹。
几毫秒释放地球上几百亿年的发电量
2007年,天文学家在分析澳大利亚64米射电望远镜于2001年记录的信号时,首次发现了这种毫秒电波。它表现为一个持续时间很短、非常明亮的射电脉冲辐射,科学家将这种毫秒闪现的电波形象地称为快速射电暴。
可别小瞧这几毫秒的闪现,虽然它存在的时间非常短,但能量特别高。在这几毫秒的时间里,它可以把地球上几百亿年的发电量,完全以射电波的形式释放掉。
“我们认为,快速射电暴是由自然的天体物理过程产生的。根据探测的辐射特征和观测特性,我们觉得它应该来自磁星的磁层。”北京大学教授、中国科学院国家天文台研究员李柯伽说。
磁星是宇宙中一类致密天体,它的周围有着特别强的磁场。
事实上,关于快速射电暴的来源,主流的理论假说可以分为两派。一派认为它来自磁星的磁层;另一派则认为,某些致密天体爆发会产生激波,快速射电暴便来源于激波相互作用驱动的辐射。
然而这些理论仍只是假设,快速射电暴的来源仍然是个谜团。为何它如此难以探寻根源?“快速射电暴几毫秒间就消失了,非常难以捕获。因此,这个问题几乎是天文学中最难的问题之一。”中国科学院国家天文台研究员韩金林说。
经过大约10年的探测,天文学家收集了大约150多个快速射电暴的爆发源,通过测量信号穿过星系际和银河系介质的效应,可以断定这些爆发源中的绝大多数不在银河系内。
2017年,天文学家捕获到一个毫秒射电暴发,它竟然在几个小时内重复了几次。天文学家利用全世界多台大型射电望远镜联合探测,并利用几毫秒的记录信号进行快速定位,终于将这个重复暴发的快速射电暴的爆发源定位到距离地球30亿光年的一个星系内。
为两大派系理论争锋一锤定音
过去,因为我国没有大型射电望远镜,中国天文学家无法拿到之一手资料,所以在这个前沿领域的研究中,他们多是侧重于理论研究。
FAST在探测快速射电暴方面具有无可比拟的优势。“‘中国天眼’的接收面积非常大,超高的灵敏度使其能够看到其他望远镜看不到的、比较弱的脉冲辐射。”李柯伽说。
2019年,天文学家利用FAST观测了一个爆发源FRB 180301。2018年3月1日,澳大利亚首次探测到了这个爆发源,研究人员希望能够确定这个爆发源是否会重复暴发。幸运的是,2019年7月16日,在2小时观测中,研究团队如愿探测到了4次暴发。
但随后在9月11日4个小时的观测中,研究团队竟然什么信号也没有探测到。经过研究,他们发现澳大利亚报告的爆发源位置有误差,随后调整了观测策略,将望远镜对准位置调正,并记录偏振信号。在2019年10月6日和7日,FAST在6个小时内探测到11次暴发。
统计下来,在共计12个小时的观测时间里,FAST探测到了15次暴发,每次电波闪现的强度曲线也各不相同。“这个爆发源与30亿光年外的那个爆发源距离类似、射电暴发率类似,但强度上要弱很多。”韩金林说。
更重要的是,观测发现,FRB 180301的偏振行为具有复杂的多样性。
“现在,我们观测了一个新的快速射电重复暴,通过对11次暴发电波的高灵敏度偏振信号解析,我们发现其每个脉冲的偏振特性都不一样。FAST观测到的偏振变化多样性明确说明:宇宙中快速射电暴的爆发源可能来自致密天体磁层中的物理过程。”韩金林说,这个观测结果直接否定了一批国际学者关于快速射电暴来自粒子冲撞的理论,为近几年两大派系的理论争锋一锤定音。
“类似于地球,磁星也会形成磁层。我们这次的观测是快速射电暴来源于磁层的一个最直接证据。”李柯伽说。
追踪到磁星与快速射电暴之间的联系
【编者按】查询开放房软件app_免费查开宾馆记录查询app私人不是查询,但可以在警察局被发现。开房检查记录的ID号可以在背部和解答般的开放式的房子中找到需要身份证,可以发现很多内容,如人员和时间。肯定...
本文导读目录: 1、入黑客要学哪些语言哪些知识? 2、黑客刚开始学的是什么编程语言? 3、黑客的编程语言 4、黑客需要掌握哪些编程语言 5、现在黑客一般都用那些语言 比较实用这篇文章的...
支付宝蚂蚁庄园小课堂2020年9月10日今日答案是什么?为什么酒喝多了走路容易东倒西歪?蚂蚁庄园小课堂今日答题答案的正确答案是什么?想必很多朋友都想知道支付宝蚂蚁庄园今日答题答案,正确回答就可以领取1...
本文目录一览: 1、我是特种兵叶寸心扮演者 2、《特种兵之火凤凰》叶寸心,心目中的国产军旅剧女兵天花板,为什么这样说? 3、特种兵之火凤凰中的穿帮镜头,女汉子穿衣服洗澡,头盔颜色变了,你怎么看...
湖南省师范大学专科(湖南师大成人高考如何)引言:湖南师大坐落于湖南长沙,当选第一批我国“211工程”关键基本建设高校、第一批我国“双一流”全球一流学科基本建设高等院校、国家教育部与湖南关键共创的部...
恢复指定人微信聊天记录(恢复单个好友聊天记录)微信发展到现在,俨然成了国内用户人数第一的社交平台。 伴随着微信内部生态功能的不断完善,已成为我们日常工作、生活和学习必不可少的工具。 微...