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距地数十亿光年的“心跳”听到了

美国麻省理工学院天文学家从一个遥远的星系探测到一种奇怪而持久的无线电信号,该信号似乎以惊人的规律闪烁。这个新的快速射电暴(FRB)信号持续时间长达3秒,比平均FRB长约1000倍。在这段时间内,研究团队检测到以清晰的周期性模式每0.2秒重复一次的无线电波暴发,类似于跳动的心脏。这一发现13日发表在《自然》杂志上。

  研究人员已将该FRB信号标记为20191221A,它是目前持续时间最长的FRB,具有迄今为止检测到的最清晰的周期性模式。

 

 

  信号源位于距离地球数十亿光年的遥远星系中。确切的来源仍然是一个谜,尽管天文学家怀疑该信号可能来自射电脉冲星或磁星,这两者都属于中子星——极其致密、快速旋转的巨星坍缩核心。

  麻省理工学院卡夫利天体物理和空间研究所博士后丹尼尔·米奇利说,宇宙中没有多少东西会发出严格的周期性信号,在银河系中已知的例子是无线电脉冲星和磁星,它们旋转并产生类似于灯塔的光束发射,这个新信号可能亦如此。

  该团队希望从这个来源检测到更多的周期性信号,然后将其用作天体物理时钟。例如,爆发的频率以及当信号源远离地球时它们如何变化,可用来衡量宇宙膨胀的速度。

  2019年12月21日,加拿大氢强度映射实验(CHIME)项目的大型射电望远镜接收到一个FRB信号。研究人员发现其很不寻常——它持续了大约3秒钟,而且还出现了非常精确的周期性峰值,每一秒都会发出轰鸣声,就像心跳一样。

  在分析FRB 20191221A射电暴的模式时,团队发现了与银河系中射电脉冲星和磁星的发射相似之处。射电脉冲星是发射无线电波束的中子星,随着恒星旋转而出现脉冲,而磁星由于其极端磁场而产生类似的发射。

  新信号与银河系射电脉冲星和磁星的发射之间的主要区别在于,FRB 20191221A的亮度似乎超过了100万倍。米奇利认为,明亮的闪烁可能来自遥远的射电脉冲星或磁星,它在旋转时通常不那么明亮,并且由于某种未知的原因,在一个罕见的长达3秒的时间窗口中,CHIME幸运地捕捉到了一连串明亮的爆发。

  【总编辑圈点】

  FRB首次发现于2007年,一些天文爱好者乐意相信它们是来自外星人的信息——可能由高等地外文明的技术“外泄”造成。尽管近年来增添了不少观测证据,但是要完全理解FRB背后的物理学原理依然很困难,想要确定其起源也存在巨大挑战,因为这一现象持续时间实在太短了,通常只有几毫秒,很难对其定位。现在这个FRB 20191221A,已经是迄今探测到的持续时间最长、最具清晰周期性模式的“一员”。人类想要对FRB真正做到透彻理解、完善认知,这个新发现的“心跳声”,将是很好的切入点。

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