神秘信号的十种可能性

作者: Zwikcy

来源: 原理

发布日期: 2019-03-17

文章探讨了快速射电暴的来源及其可能的十种解释,包括人为现象、致密天体合并、中子星与小行星碰撞、奇异星壳坍缩、小型耀变体、脉冲星星震、脉冲星“闪电”、超辐射、外星文明信号以及磁星的巨大耀斑。随着新的观测设备如CHIME和平方千米阵的投入使用,科学家们预计将能更深入地研究这一现象。

在2007年的时候,天文学家从六年前的观测记录中发现了一个强烈而短促的射电信号,并将其命名为快速射电暴。之所以称它“快”,是因为它是一种毫秒级的射电闪光。它们很可能来自宇宙的深处,在遥远的银河系之外像烟花一样绽放。在一毫秒的时间内,能释放出相当于太阳80多年才能释放的能量。但快速射电暴来自哪里呢?天文学家一直对这种神秘的现象困惑不已。

这种困惑的部分原因是从2007年至今,人们只观测到了几十个快速射电暴。在2013年之前,许多天体物理学家甚至怀疑它们是否真的存在。过去,大多数快速射电暴似乎转瞬即逝,从不重复,因此天文学家认为,它们可能是由宇宙中的一些灾难性事件引起的,比如恒星的死亡或两个黑洞的合并。

但到了2016年,由德国的射电天文学家Laura Spitler领导的一个研究小组宣布,他们发现了首个已知的重复快速射电暴。这表明,至少有一些快速射电暴是通过一种破坏性较低的机制产生的。到了2019年初,加拿大的新型射电望远镜CHIME宣布发现了13个新的快速射电暴,其中一个是第二例重复快速射电暴。

如果将快速射电暴比喻成一场“犯罪”,那么嫌疑犯就是一种能释放大量能量的天体物理怪兽;武器则能将这种能量转成一种明亮的、匪夷所思的、不寻常的射电信号。据统计,为了寻找“嫌疑犯”,科学家已经提出了48个理论。究竟是什么产生了快速射电暴?我们来看一下科学家脑海中闪过的10个想法:

1. 来自我们自己?

2. 致密天体的合并?

3. 中子星与小行星的碰撞?

4. 奇异星壳的坍缩?

5. 小型的耀变体?

6. 脉冲星的星震?

7. 脉冲星“闪电”?

8. 超辐射?

9. 外星人?

10. 磁星的巨大耀斑?

我们还无法确定快速射电暴的源头,甚至不清楚快速射电暴是否都来自一类单一类型的事件。但这些谜团或许不会持续太久。当CHIME在今年年末完全投入使用后,预计每天能发现1到10个快速射电暴。与此同时,位于澳大利亚的平方千米阵也在搜寻更多的样本,并在努力寻找快速射电暴的准确源头。

在几年内,位于非洲的HIRAX也将在一个没有外界射电信号干扰的环境中捕捉快速射电暴。当大量数据的涌入时,天文学家就能迅速地缩小可能的范围。

多年以来,快速射电暴的研究都是在稀缺的数据和空想的理论上举步维艰的进行的。今年2月中旬,对快速射电暴好奇的天文学家们聚集在阿姆斯特丹,分享了还不准备公布的新发现。他们讨论了中子星在这一过程中扮演着某种角色的观点。他们对不同的模型进行了辩论。思想的碰撞或许即将为我们带来新的融合。

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