太空探索:無線電突發,加深了天體物理學的神祕面紗!

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太空探索:無線電突發,加深了天體物理學的神秘面紗!


科學家利用波多黎各的阿雷西博射電望遠鏡發現了一瞬間的無線電波爆發,這些神秘脈衝似乎來自外太空深處。國際天文學家團隊於7月10日在“天體物理學雜誌”上發表的這一發現標誌著第一次使用澳大利亞帕克斯射電望遠鏡以外的儀器探測到所謂的“快速無線電爆發”。使用帕克斯天文臺的科學家已記錄了一些此類事件,但其他設施缺乏任何類似的調查結果,導致人們猜測澳大利亞儀器可能一直在拾取來自地球上或附近地區的信號。

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“我們的結果很重要,因為它消除了這些無線電爆發確實屬於宇宙起源的任何疑問,”蒙特利爾麥吉爾大學的天體物理學教授,脈衝星調查項目的首席調查員維多利亞卡斯皮說,這個項目檢測到了這種快速的無線電爆發。“無線電波顯示出來自遠離我們銀河系外部的每一個跡象 - 這是一個非常激動人心的前景。”

究竟是什麼原因可能導致這種無線電爆發,這對於天體物理學家來說是一個重要的新謎。可能性包括一系列奇特的天體物理對象,例如蒸發黑洞,中子星的合併,或來自磁星的耀斑 - 一種具有極強磁場的中子星。

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已經檢測到快速無線電突發FRB 121102的星座Auriga中的區域的光學天空圖像。在舊的超新星遺蹟S147(左)和星形成區域IC 410(右)之間的爆發位置用綠色圓圈標記。爆發似乎起源於太空深處,遠遠超出了我們的星系。

康奈爾大學天文學教授,新研究的共同作者詹姆斯科德斯說:“另一種可能性是它們比一些脈衝星看到的巨大脈衝更明亮。”

2012年11月2日,在美國國家科學基金會贊助的阿雷西博天文臺(Arecibo Observatory)上發現了這種不尋常的脈衝,該天文臺擁有世界上最大,最靈敏的射電望遠鏡,其射電鏡盤長305米,佔地約20英畝。

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雖然快速的無線電爆發只持續了幾千分之一秒並且很少被發現,但據報道Arecibo發現的國際科學家小組證實了先前的估計,這些奇怪的宇宙爆發在整個天空中每天發生大約10,000次。通過計算觀察到的天空數量以及持續多長時間來推斷這個驚人的大數目,以便進行迄今為止報告的少數探測。

“這次事件的亮度和持續時間,以及這些爆發發生的推斷速度,都與澳大利亞帕克斯望遠鏡先前發現的爆發特性一致,”新論文的第一作者勞拉斯皮特勒說。斯皮特勒博士現在是德國波恩馬克斯普朗克射電天文學研究所的博士後研究員,在研究工作開始時,他是康奈爾大學的博士生。


基於稱為等離子體擴散的效應的測量,爆發似乎來自銀河系之外。穿過宇宙的脈衝與星際電子的影響區別於人為干擾,星際電子導致無線電波在較低的射頻下傳播得更慢。科學家們報告說,阿雷西博望遠鏡探測到的爆發的最大擴散測量值是該星系內源的三倍。

這項發現是Pulsar Arecibo L波段飼料陣列(PALFA)調查的一部分,該調查旨在尋找大量脈衝星樣本,並發現可用於探測中子星物理基本方面和測試引力物理理論的稀有物體。

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目前正在努力使用射電望遠鏡探測無線電爆發,射電望遠鏡可以觀察到大片的天空以幫助識別它們。澳大利亞和南非正在建造的望遠鏡以及加拿大的CHIME望遠鏡有可能發現快速無線電爆發;天文學家說,這些和其他新設施可以為更多的發現和更好地理解這種神秘的宇宙現象鋪平道路。


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