陳鐿
加拿大的科學家團隊近日發現了一種每16天重復一次的快速射電暴(FRB)。這與其他FRB形成了鮮明的對比,FRB更加分散。一些零星的FRB以簇的形式出現,并且不規律地重復,但是有規律的、可重復發生的FRB十分罕見。

? ? 一個假設的快速電爆的來源是磁星,一種具有極強磁場的脈沖星。在這幅圖中,磁星的地殼正在破裂,導致高能噴發。
美國哈佛大學天文學系主任阿維,勒布說:“目前科學界還沒有確鑿的證據表明FRB的性質,所以應該考慮所有的可能性,包括來自智慧文明的可能性。”他認為,FRB可能是一個具有多種來源類型的混合種群。
快速射電暴是指遙遠宇宙中突然出現的短暫而猛烈的無線電波暴發,持續時間極短,通常只有幾毫秒,卻能夠釋放出相當于太陽在一整天內釋放的能量。
2007年,天體物理學家鄧肯,洛里默和他的學生大衛,納克維奇觀測到第一個FRB,被稱為洛里默爆炸。盡管很多脈沖星也能釋放短暫的周期性無線電波,洛里默爆發卻是單一性事件,持續時間只有幾毫秒。從那時起,更多的FRB被發現了,盡管我們知道它們來自于星系外,但它們的起源仍不清楚。
至于目前這個每16天重復一次的FRB,研究人員追蹤到其源頭位于約5億光年外的一個漩渦星系中,但其精確源頭尚不明確,他們希望通過更多研究去定位其確切來源。該研究團隊使用來自加拿大氫強度測繪實驗快速電波爆發項目(CHIMElFRB)的數據。
C.HIME是一架射電望遠鏡,但它不同尋常。與其他可以瞄準目標的不同,c HIME是固定的,沒有活動部件。它由4個半圓柱體組成,每個半圓柱體可容納256個雙極化接收器。總共接收到2048個信號進行處理。隨著地球的旋轉,c HIME可以看到一大片移動的天空。
新的射電暴被稱為FRB 180916J0158+65,它代表了一個不尋常的機會。由于大多數FRB不會重復,所以沒有辦法進行后續觀測。但它大約每16天重復一次。此外,還有大約10個已知的FRB在重復,但它們的周期不固定。
研究人員發現了這個新的FRB后,回溯查看了以前的數據,發現了這個新FRB的400個觀測值,并確定它的重復周期為16.35天。在最初4天的時間里,信號每小時到達一次,然后停止。大約12天后,它們又會重新開始,以此為循環。
天文學家已經能夠確定新FRB的起源。它來自附近一個巨大螺旋星系中活躍的恒星形成區域。它是僅有的4個能追溯起源的FRB之一,并且在這4個FRB中,它是唯一的中繼器。這意味其來源不是災難性爆炸的結果,而是隨著時間的推移持續存在的事物。

CHIME由4個金屬“半管”組成,每個半管長100米
由于天體物理學家仍然不知道是什么產生了FRB,確定它們的來源是理解它們的關鍵部分。雖然這顆最新的FRB來自5億光年外的螺旋星系的恒星形成區域,但其他的FRB似乎有不同的來源。例如,其中一個來自低金屬性的不規則矮星系。
關于FRB產生的原因,有很多理論。其中大部分都是推測性的,但這些猜測也有一些限制。由于FRB只持續幾毫秒,天體物理學家認為源頭可能很小,只有幾百公里。既然我們從如此遙遠的地方探測到它們,它們的源頭一定是充滿能量的。
由此,阿維,勒布分析稱,這種信號不太可能用于通信,因為長距離的對話會有長時間延遲,信號的雙向傳遞需要數億年。那么,如果通信的目標是短距離,為了節省能源,光的信號就不會如此強大。想要人為產生跨越宇宙距離的FRB,主要的技術挑戰在于無線電波需要攜帶的巨大能量。他說,“這將需要一個龐大的工程項目,比我們在地球上設想的要難上幾百萬倍。”換句話說,該信號來自智慧文明的可能性非常小。
一些人認為FRB可能與伽瑪射線暴(GRB)有關;或者它們可能是在與大質量物體碰撞時產生的,比如中子星和黑洞;另一種可能性是磁星,一種具有極強磁場的中子星;或者是恒星耀斑。一些人(大多不是專業人士)認為這些信號可能來自外星文明。
阿維,勒布傾向認為,該FBR信號最有可能是明亮的脈沖星類似物,脈沖星是具有強磁場的旋轉中子星。
FRB的持續時間和無線電頻率與脈沖星的閃光類似,但它們本質上比脈沖星亮數十億倍,而且更分散。由于它們如此明亮,科學家可以從宇宙邊緣看到它們,而脈沖星只能在銀河系內被探測到。
還有更多關于來源的假設,比如能量極高的超新星或由于暗物質而破裂的脈沖星。從那里開始,這些假設變得越來越奇異,例如宇宙弦,軸離子微簇的爆炸衰變,以及冒險接近超大質量黑洞的脈沖星。當一種現象有那么多可能的原因時,這意味著你沒有太多可做的了。
由于FRB180916J0158+65重復出現,它的來源可能是一個在軌道上圍繞另一個天體運行的恒星體。在這種情況下,信號會被另一個物體以一種有規律的周期模式屏蔽掉。但目前為止只是這種解釋,并沒有說明來源是什么。在其他新聞稿中,還提到了其他可能性,其中包括恒星風,這些風可以交替增強和阻斷信號。或者源頭本身是一個旋轉的物體。也可能是多種因素共同作用的結果。
目前,這個FRJ3來源仍然是個謎。但是其范圍已經找到,如果新的FRB保持它的重復性,未來的望遠鏡可能能夠更精確地定位這個來源。到那時,我們將會得到答案。(摘自美《深科技》)(編輯/多洛米)