宇宙探索|天文學家在太空中發現神祕射電爆發

宇宙探索|天文學家在太空中發現神秘射電爆發

“地外文明搜尋”(SETI)項目的研究人員進行了一項名為“突破聆聽”(Breakthrough Listen)的研究。他們利用機器學習技術梳理了現有的數據,發現了此前被忽略的72次快速射電爆發。

快速射電爆發(FRBs)是宇宙中最神秘的現象之一。它們非常強大,產生的能量相當於數億顆太陽。但它們也非常短,只持續幾毫秒;而且大多數只發生一次,沒有任何警告。

這意味著它們無法預測;所以天文學家並不能計劃觀測。它們只是在後來從其他天空的射電觀測中獲得的數據。

FRB 121102是一個特殊的個體,因為自從2012年被發現以來,它一直被發現一次又一次地爆發,這是已知的唯一的FRB來源。

我們知道FRB 121102是FRB的重複來源,這意味著我們可以嘗試在行動中抓住它。這正是去年“突破聆聽”的研究人員所做的。在2017年8月26日,他們將位於西弗吉尼亞州的格林班克望遠鏡對準它的位置長達5個小時。

在400兆兆字節的觀測數據中,研究人員使用標準的計算機算法發現了21個FRB,都是在第一個小時內發現的。他們得出的結論是,射電源頭經歷了瘋狂的活動和沉寂期。

但是,用於重新分析8月26日數據的強大新算法表明,FRB 121102比原先想象的要活躍得多,而且可能比原先想象的複雜得多。

宇宙探索|天文學家在太空中發現神秘射電爆發

研究人員訓練了一種被稱為卷積神經網絡的神經網絡來尋找信號。最終順利返回了72個先前未被探測到的信號,使天文學家觀測到的該現象的總數達到300個左右。

加州大學伯克利分校的天文學家Gerry Zhang說:“這項工作僅僅是使用這些強大的方法來發現射電瞬態的開始。”

“我們希望我們的成功能啟發其他將機器學習應用於射電天文學的認真努力。”

這個新結果幫助我們對FRB 121102有了更多的瞭解,對突發事件的週期性進行了約束。研究人員說,這表明我們接收信息的方式沒有規律,除非這種規律小於10毫秒。

正如造父變星和脈衝星等其他天體的模式給了我們關於這些天體的答案一樣,FRB 121102缺乏模式可以幫助天文學家找出神秘爆發的力量。

來源是中繼器這一事實已經為我們提供了線索。例如它來自哪裡——一個距地球30億光年的矮星系中的恆星形成區域。

射電信號中有一處奇怪的扭曲表明它來自極端環境,比如黑洞附近或強大的星雲附近。

研究結果還表明,以新方式觀察舊數據的價值——應用新技術,如神經網絡,可以發現新的和令人振奮的線索。


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