在太空中探测到一种神秘的射电暴,其模式与心跳相似。
该信号被认为来自大约10亿光年之外的一个星系,但爆发的具体位置和原因尚不清楚。该研究结果发表在该杂志上自然周三。
快速射电暴(frb)是一种来源不明的无线电波突然爆发。然而,自从2007年发现第一个快速射电暴以来,已经有数百个这种短暂的宇宙光被记录下来。
许多快速射电暴发射出非常明亮的无线电波,在完全消失前只持续几毫秒,其中大约10%已经被发现有模式。
在加拿大不列颠哥伦比亚省的自治州射电天体物理天文台,一台名为“加拿大氢强度测绘实验”(CHIME)的射电望远镜是用来探测快速射电暴的工具之一。
2019年12月21日,使用CHIME的天文学家注意到一些不寻常的事情:一个快速的射电暴,“在许多方面都很奇怪”,麻省理工学院卡弗里天体物理和空间研究所的博士后研究员丹尼尔·米希利说。
这个被称为FRB 20191221A的信号可能持续3秒,几乎是普通快速射电暴的1000倍。
爆炸发生时,米希利正在评估来自CHIME的数据。这个信号是世界上持续时间最长的快速无线电脉冲。
“这很不寻常,”米希利说。“它不仅很长,持续大约3秒,而且有非常精确的周期性峰值,发出一秒钟的每一个片段——砰砰砰——就像心跳一样。这是信号本身第一次具有周期性。”
虽然FRB 20191221A还没有重新出现,但他说:“信号是由一系列连续的波峰组成的,我们确定它们之间的间隔为0.2秒。”
据米希利说,研究小组不知道爆炸来自哪个星系,估计10亿光年的距离是“高度不确定的”。
虽然CHIME的设计目的是探测无线电波的爆发,但它不太擅长确定它们的来源。
然而,他解释说,CHIME正在作为一个项目的一部分进行更新,在这个项目中,正在建造的其他望远镜将同时进行观测,并能够精确定位单个星系的射电暴。
然而,信号包含了它来自哪里以及可能是什么产生的暗示。
Michilli说:“CHIME现在已经探测到许多具有不同性质的frb。”
“我们看到一些生活在非常湍流的云层中,而另一些看起来像是在干净的环境中。从这个新信号的性质来看,我们可以说,在这个源周围,有一团等离子体云,一定非常湍流。”
当研究人员检查FRB 20191221A时,他们发现它类似于两种不同类型的中子星的发射,或者是一颗巨大恒星死亡后留下的密集残留物,被称为射电脉冲星和磁星。
磁星具有很强的磁场,但射电脉冲星发射的无线电波在中子星旋转时似乎是脉冲的。这两个恒星物体都发出类似于灯塔闪烁光束的信号。
快速射电暴看起来比这些辐射亮10万倍。
米希利说:“我们认为这个新信号可能是一颗磁星或类固醇脉冲星。”
研究人员将继续使用CHIME来监测天空中来自这种射电暴的新信号,以及其他发出类似周期性信号的信号。无线电波的频率和变化可以帮助天文学家更多地了解宇宙的膨胀速度。
米希利说:“这次探测提出了一个问题:是什么导致了这种我们从未见过的极端信号,以及我们如何利用这个信号来研究宇宙。”
“未来的望远镜承诺每月发现数千个frb,到那时,我们可能会发现更多这样的周期信号。”