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我们可能很快就会知道为什么最快的无线电爆发只会爆发一次

2024-06-13科学

罕见且异常明亮的快速射电暴不断发出现有理论无法解释的神秘信号,使天体物理学家在寻找其来源时朝着新的方向前进。

一些光点不止一次,吸引了研究人员重新进行研究。大多数人再也没有音讯。对这些昙花一现的奇迹的新审视促使天体物理学家再次重新思考它们是什么以及它们的起源。

新的一批数据来自加拿大氢强度测绘实验(CHIME),这是一台射电望远镜,它可以测量大片天空,而不是将注意力限制在先前探测到的快速射电暴(FRB)附近的小块区域。

2020年,CHIME在16天的循环中检测到第一个已知以独特和可重复的方式重复的FRB。如今,只有3%的已知FRB发出不止一次的闪光,其中大多数以不可预测、不稳定的模式发出高能闪光。

到目前为止,编目的1000多个FRB中,绝大多数是非中继器:持续时间仅为毫秒的孤立无线电波爆炸,其威力堪比数亿个太阳。

发现这两种类型的爆炸之间的差异可能指向一个相互起源的故事。

领导这项新研究的多伦多大学天体物理学研究生Ayush Pandhi说:「这是第一次观察其他97%的人。」。

Pandhi和他的同事研究了FRB的爆发剖面,特别是波的偏振方向。

在研究的128个非重复FRB中,118个收集了偏振信息。其中,89个符合被视为极化的标准,是具有已知极化特性的已知FRB源总数的三倍。

Pandhi说,将这些发现与研究重复FRB极化的研究进行比较,促使团队「重新考虑我们认为的FRB是什么,看看重复和非重复FRB可能有什么不同」。

直接从光源捕获偏振光被认为表明存在极强的磁场。

另一方面,来自重复FRB的证据表明,缺乏极化可能与排放物穿过源周围材料时的散射有关。

Pandhi解释道:「这是一种分析FRB数据的新方法。我们不仅要观察物体的亮度,还要观察光的振动电磁波的角度。」。

「它为你提供了更多关于光是如何产生的以及在哪里产生的信息,以及它在数百万光年的旅程中经过了什么。」

结果表明,这种非重复FRB样本与重复FRB非常不同,并且可能起源于突发率较低的不太极端的环境。研究人员还认为,非重复FRB产生极化的原因「可能是固有的」,与这些短暂而令人目眩的无线电波爆发的产生方式不同,与大量中继器周围散射的原因不同。

这是2007年首次发现的,并不是第一次有令人惊讶的信号促使天体物理学家重新思考他们对FRB的理解,包括它们是如何形成的以及在哪里形成的。

今年1月,研究人员追踪到了有史以来最强大、传播最远的FRB的起源,将我们带到了一个由七个星系组成的紧密星系群。

在此之前,脉冲星和一种名为磁星的中子星是主要嫌疑人,它们的发射被认为与附近恒星或黑洞喷出的致密磁化等离子体的旋转风相互作用。

已知FRB的可疑来源、频率和性质千差万别,以至于这些奇异的光点已经产生了48种不同的理论和计数。

即使在这项新的研究之后,我们对FRB的理解仍然有点模糊,至少我们正在扩大对它们的看法。

这项研究已发表在【 The Astrophysical Journal. 】上。