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2014-7-28

来自御夫座的射电暴

归档于: 天文空间科学, 译文快递 @ 5:56 pm

译自Max-Planck-Institut Gesellschaft,2014年7月10日

天文学家观测了来自银河系以外远方的射电暴。

天文学家使用波多黎各的阿雷西博射电望远镜发现了一次持续时间只有几秒钟的射电暴。这一发现是由德国波恩马克斯·普朗克射电天文所的劳拉·斯皮特勒(Laura Spitler)领导的国际天文小组作出的,它为这种看上去来自深空的神秘脉冲提供了新线索。

快速射电暴(FRB)是明亮的射电闪光,只会持续千分之几秒。科学家最初是在澳大利亚帕克斯(Parkes)天文台记录下了这样的事件,不过当时并没有其他设备作出类似的发现,这让人们猜测,澳大利亚的设备可能捕获的是起源于地球附近的信号。阿雷西博的发现是第一次使用帕克斯射电望远镜之外的仪器探测快速射电暴。这次射电暴位于北天的御夫座(驾车者)。

研究论文的第一作者、德国波恩马克斯·普朗克射电天文所(MPIfR)的劳拉·斯皮特勒说:“平均来说,每分钟天空中的某处只会出现7次爆发,因此你必须要非常幸运,才能在正确的时间将望远镜指向正确的方位。阿雷西博望远镜所见的爆发特性以及预期观测频率与帕克斯先前观测到的爆发特性相同。”

蒙特利尔市麦吉尔(McGill)大学的天体物理教授维多利亚·卡斯皮(Victoria Kaspi)继续说道:“由于消除了对射电暴是否起源于宇宙天体的疑问,我们的结果很重要。射电波具备该现象起源于河外的所有特征,这实在是激动人心的前景。”卡斯皮是脉冲星巡天计划的首席研究员,正是该计划发现了此次快速射电暴。

爆发地点:这张光学照片展示了御夫座(驾车者)内的区域,快速射电暴FRB 121102正是在此处被发现。爆发发生在超新星遗迹S147(左)以及产星区IC 410(右)之间,以绿色圆圈表示。爆发看上去来自银河系边界之外更加遥远的深空。图片版权:Rogelio Bernal Andreo (DeepSkyColors.com)

这种射电暴确切的起源为天体物理学家提出了新的谜题。可能性包括一系列奇异的天体物理对象,如蒸发的黑洞、中子星的并合,还有磁星(磁场极强的中子星)的耀发。

新论文的合作者、康奈尔大学的天文教授詹姆斯·科德斯(James Cordes)指出:“另一种可能性是,它们是远比某些脉冲星巨脉冲更为明亮的爆发。”

这一不同寻常的脉冲是在2012年11月11日使用阿雷西博天文台世界上最大、最灵敏的单天线射电望远镜探测到的,天线口径为305米,覆盖面积大约是20英亩。

快速射电暴只会持续千分之几秒,极少被探测到,但新的结果证实了先前的估计,也就是这类奇特的宇宙爆发每天大约在全天发生1万次。这一大得惊人的数字是通过计算观测的天区以及观测时间推测而出的,也是产生当前少数几次探测所必需的。

伸向太空的耳朵:阿雷西博305米射电望远镜座落在波多黎各自然形成的山谷之中。图片版权:NAIC

基于对等离子体色散效应的测量,这样的爆发应该是起源于银河系之外的。在宇宙中穿行的脉冲可以通过星际电子的作用来与人造干扰源区分开来,星际电子会让频率较低的射电波运行速度更慢。科学家报告称,阿雷西博探测到的爆发色散量是河内爆发预期最大值的3倍。

这一发现是脉冲星阿雷西博L波段馈源阵列(PALFA)巡天的一部分,巡天的目标是发现大样本的脉冲星,并发现适宜检验中子星物理基础的罕见天体,检验引力物理理论。

搜索快速射电暴成了当前以及未来射电天文台的优先任务。劳拉·斯皮特勒总结说:“埃菲尔斯伯格(Effelsberg)射电望远镜有着很大的潜力来发现大量此类爆发。我们确信,在埃菲尔斯伯格射电脉冲星巡天的数据存档中必然存在有待发现的爆发,当前我们正在努力工作,来开发可以实时探测这类爆发的系统。实时探测是重要的一步,它可以让协同其他观测波段的后续观测变成可能,这对于破解谜题来说是至关重要的。”平方千米阵及其先导阵列这样的未来设备可以成为更加高效的FRB探测器,并大大扩展我们对此现象的认识。

 

译文登载在http://www.astron.ac.cn/bencandy-3-11171-1.htm

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