太空探索:快速的無線電爆發,幫助科學家確定宇宙爆炸的來源!

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一個國際天文學家組織發現,康奈爾大學發現快速無線電爆炸FRB 121102--一個30億光年遠的巨大無線電波脈衝 - 穿過一層磁化等離子體。這導致宇宙爆炸“喊叫和扭曲”,這將有助於科學家確定來源。

這項研究發表在1月11日的自然封面上。

康奈爾大學天文學教授詹姆斯·科德斯解釋說,“吶喊”代表了爆發,“扭曲”描述了稱為法拉第旋轉的物理現象,當無線電波通過磁化等離子體時發生。扭曲的測量提供了關於FRB 121102起源的進一步科學細節。數據來自波多黎各的阿雷西博天文臺,並由西弗吉尼亞州的綠色銀行天文臺確認。

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“這是距離我們30億光年遠的遙感。這些新的測量結果使我們能夠更清楚地瞭解光源的直接環境,”Cordes說。當無線電波通過磁化等離子體時,不同射頻的極化方向被法拉第旋轉“扭曲”。

無線電爆炸從FRB 121102扭轉到如此極端 - 比迄今為止觀測到的任何其他快速無線電爆發高出500多倍 - 天文學家得出結論,爆發必須通過密集等離子體中的高磁場,使科學家們相信年輕的來源FRB 121102爆炸可能接近其自身星系中的一個巨大的黑洞,或者是一個年輕的中子星,位於強大的星雲或超新星遺蹟中。

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“我們估計了爆炸源周圍的磁場和氣體密度,我們可以將它們與一個年輕磁星 - 一顆磁場特別大的中子星 - 的模型連接到產生爆發的中央發動機, “科德斯說。無線電源及其環境是唯一的,這表示以前未見過的新類型的對象。

就像天空中巨大的竊聽耳朵一樣,阿雷西博天文臺是地球上最大的單孔徑射電望遠鏡,可以發現脈衝星和瞬態震源,並觀測從星系到太陽系中物體的一切事物。颶風瑪麗亞在9月份對其進行了破壞,但天文臺正在恢復並繼續獲取科學數據。

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Laura Spitler於2014年作為博士後研究員發現了FRB 121102,當時她篩選了來自Arecibo的2012年數據,該數據是通過Pulsar Arecibo L-Band飼料陣列調查獲得的,該調查搜索脈衝星和瞬態源。斯皮特勒發現了一個神秘的爆發,持續了三分之一秒。她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。

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西弗吉尼亞州的100米綠岸望遠鏡在繁星滿天的夜晚中展示。可以看到來自快速無線電突發源FRB 121102的閃光朝向望遠鏡。爆發顯示出複雜的結構,有多個明亮的峰;這些可以通過突發發射過程本身產生,或者由源附近的介入等離子體產生。使用Breakthrough Listen項目開發的新記錄系統檢測到該突發。

去年,康奈爾大學的研究人員和一個全球天文學家團隊發現了這種偶然重複毫秒級快速無線電爆發的宇宙學來源。目前的工作以這些結果為基礎。

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康奈爾天文學高級研究員Shami Chatterjee說,直到幾年前,快速無線電爆發是一種新現象,沒有傳統的解釋。查特傑說:“新現象讓科學家興奮不已。就像滑雪坡上的新鮮粉雪一樣。”

Cordes解釋說,FRB 121102能夠產生地球科學家可以探測到的巨大能量。在持續不到一毫秒的閃光中,這個爆發源會輻射足夠的能量,使我們的太陽輸出相當於一整天。

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“這是異國情調的。如果我們在我們銀河系的另一邊 - 銀河系中有一個 - 它會破壞地球上的無線電,而且我們會注意到,因為它會使智能手機上的信號電平飽和,”他說。“無論發生什麼都有可怕。我們不想在那裡。”


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