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外星人打招呼?CHIME檢測到更多快速無線電訊號


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更新日期:2022319
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CHIME探測到了更多的不明重複的射電爆發

外星人打招呼?CHIME檢測到更多快速無線電訊號

位於不列顛哥倫比亞省的鐘聲射電望遠鏡。

2018年10月,我們寫了一篇關於研究快速射電爆發(FRBs)的新項目文章——來自銀河系以外短暫而高能的閃光。當時,我們就知道大約有30個FRB源了;加拿大氫強度測繪實驗(CHIME)望遠鏡在不列顛哥倫比亞省的新項目中說道:未來可能將會大幅增加這一數字。

外星人打招呼?CHIME檢測到更多快速無線電訊號

藝術家對快速無線電脈沖檢測的印象。

如今,歷經一年半之後,我們終於見證了這矚目的成就:CHIME已經探測到了快速無線電爆發(FRB)信號來源中的將近700個爆炸!這之中包括了作者的最新聲明:存在九個新的重複來源。實際上FRB重複信號來源的問題早在十多年前就已經被注意到了。

這些耀眼而短暫(大約一毫秒)的無線電發射閃光甚至比銀河星雲的無線電脈沖要明亮一百萬倍,而且他們攜帶著在遙遠的地方產生的信號——此事已經被一些本地化的送往更遙遠星系的FRB信號進一步證實。然而除了現在知道的關於FRB的一切,我們甚至不能明晰它究竟是如何產生的——雖然今天這方面的理論已經多到可以分門別類了。一個尤其令人困惑的問題是:有些FRB信號被觀察到重複,然而另一些卻只產生了一次被探測到的脈沖。

外星人打招呼?CHIME檢測到更多快速無線電訊號

圖為CHIME探測到的一些新的快速無線電的爆發輪廓示意。點擊放大。Fronseca et al.2020

這些是意味著重複型和非重複型的這兩種不同類型的FRB是由兩種不同方式產生的,還是在兩種不同環境下產生的呢?或許是否還存在著一些關於FRB重複或不重複原因的其他猜想呢?線索來自於一些新的脈沖閃光。

為了研究這些問題,我們最好的方法是尋找到足夠多的FRB來進行數據參考——其中CHIME就致力於幫我們建立一個足夠大的樣本數據庫。CHIME合作平台展現了一個九種新的重複FRB信號來源集合,這將我們已知的重複信號來源總量提升到了20。那麼這個新的樣本想要告訴我們什麼呢?截至目前,之前對於重複型和非重複型兩種類型的評估已被證實:

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外星人打招呼?CHIME檢測到更多快速無線電訊號

快速無線電的脈沖寬度是有明顯差異的,其中重複型為黃色,非重複型為藍色。改編自Fronseca et al.2020

1. 散布測量——測量信號傳播到我們——中繼器與非中繼器有著相同的分布,這表明它們源自相似的本土環境,且它們在空間中也有著相似的分布。

2. 中繼器脈沖的廣度比非中繼器要大,這意味著中繼器源有著持續時間稍長一些的爆發。這可能表明兩種類型的爆發有著不同的發散機制。

3. 法拉第旋轉測量——測量爆發源周圍磁化環境——從兩個新中繼器中獲取到,它比第一個已知的有著超高旋轉數的中繼器FRB121102要低。我們尚無充足的數據對這個結果加以確定,但是這看起來像是FRB121102有反常,中繼器和非中繼器通常都來自於磁化適度的環境。我們仍有很多東西需要理清,但當我們用這些樣本建立了FRB(快速射電暴)標准,我們就可以開始從快速射電爆的眾多起源學說中排除其中一些。非常激動能看到這個領域的迅速發展!

相關知識

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在射電天文學中,快速射電暴(FRB)是一種短暫的無線電波暴發,其長度從幾分之一毫秒到幾毫秒不等,由未知的高能天體物理進程引起。雖然在其源頭上極具能量,但其強度在抵達地球時已遠遠降低,比在月球上的手機的能量還要低1000倍。Duncan Lorimer和他的學生David Narkevic在2007年翻閱脈沖星檔案數據時,發現了第一個快速射電暴(FRB),因此FRB通常也被稱為``Lorimer Burst'。此後記錄了許多FRB,包括一些已知的以不規則方式再現的FRB。盡管如此,截止2020年2月,有一個FRB被發現有規律地再現,尤其是FRB180916.它似乎每隔16.35天就會產生一次脈沖。盡管確切的來源和原因還無法確認,但它們絕對是來自銀河系之外的。

參考資料

1.Wikipedia百科全書

2.天文學名詞

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3.Fever,xiaoen,Susanna Kohler-aasnova

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