一个神秘信号转瞬即逝,竟然源自30亿光年以外?

作者: 艾麦乐

来源: 果壳网

发布日期: 2017-01-06

天文学家首次锁定了一个快速射电暴(FRB)在天空中的确切方位,确定了其源自30亿光年外的矮星系,推翻了有关FRB来源的一些理论解释。FRB是一种高能射电波暴发现象,持续时间极短,具体来源仍是未解之谜。通过使用射电望远镜阵,天文学家能够精确测定FRB的方位,并利用其他天文设备进一步观测,揭示了FRB与持久射电源可能存在的物理关联。

天文学家首次锁定了一个快速射电暴(Fast Radio Burst,缩写为FRB)在天空中的确切方位,从而确定了这一神秘射电波脉冲源头的距离以及它所处的星系。这些新的线索推翻了有关快速射电暴来源的一些理论解释。

天文学家使用射电望远镜阵,精确测定了一个快速射电暴的方位。快速射电暴是一种高能的射电波暴发现象,持续时间极短(毫秒量级),具体来源仍是未解之谜。这类现象最早在2007年被人发现,当时,一些天文学家在澳大利亚帕克斯射电望远镜的观测数据库中进行了搜索,本打算从中发现一些新的脉冲星,结果却找到了已知的第一个快速射电暴——那个射电暴出现在2001年。

如今,已知的快速射电暴已有18个之多,全都由单面射电望远镜发现,因而无法足够精确地测定它们在天空中的方位,也就无法让其他天文台跟进观测,去确定这些射电暴的源头所处的环境,或者在其他波段去寻找它们。然而,2012年11月由位于波多黎各的阿雷西博天文台发现的那个快速射电暴,却跟其他任何一个快速射电暴都不一样——只有它反复出现了多次。

这个快速射电暴被命名为FRB 121102,它的反复爆发让天文学家有机会使用美国的甚大阵(VLA)射电望远镜对它展开观测。VLA由多面射电望远镜天线构成,有着无与伦比的解析能力,能够精确测定这个天体在天空中所处的方位。2016年,在为期6个月、总共83个小时的观测时间内,VLA检测到了来自FRB 121102的9次射电波爆发。

根据VLA测得的精确位置,这些研究者利用位于夏威夷的北双子座望远镜拍摄了可见光照片,在那个快速射电暴出现的位置上找到了一个暗淡的矮星系。北双子座望远镜的观测还测定了这个矮星系到地球的距离,超过30亿光年。

除了检测到来自FRB 121102的明亮射电波爆发以外,VLA的观测还揭露出同一区域存在持久且更加微弱的射电波辐射。接下来,观测团队还使用了欧洲甚长基线干涉网(EVN)的多台射电望远镜、直径304米的阿雷西博射电望远镜,以及美国的甚长基线射电望远镜阵,更加精确地测定了这一天体的位置。

这些天文学家指出,首要的候选者是一颗中子星,可能是一颗高度磁化的磁星,被超新星爆发或者脉冲星抛出的物质所包围,也有可能是那个星系的活动核心,则射电辐射则来源于超大质量黑洞周边区域射出的物质喷流。查特吉说,“找到这个快速射电暴所处的星系并测定它的距离,是向前迈出的一大步,但是想要完全理解这些现象,我们还有更多工作要做。”

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