天文學家發(fā)現了無線電快速爆炸之謎的線索
來自銀河系外深空的快速射電爆發(fā)(FRB)一直是觀測到的最神秘的天文現象之一。自2007年首次發(fā)現FRB以來，世界各地的天文學家一直使用射電望遠鏡追蹤爆炸，并尋找它們的來源和來源的線索。
UNLV天體物理學家張冰和國際合作伙伴最近觀察到了其中的一些神秘來源，導致一系列突破性的發(fā)現發(fā)表在"自然"雜志上，這些發(fā)現最終可能為FRB的物理機制提供線索。
張的第一篇論文發(fā)表于10月28日的"自然"雜志上，是這篇論文的作者和主要理論家
張說："關于FRB的起源有兩個主要問題。"他的團隊在貴州使用了500米口徑的球面望遠鏡(FAST)。"第一個是FRB的引擎，第二個是產生FRB的機制。"我們找到了本文第二個問題的答案。
人們提出了兩種相互競爭的理論來解釋FRB的產生機理。一種理論認為它們類似于伽馬射線爆發(fā)(GRB)，這是宇宙中最強大的爆炸。另一種理論將它們與射電脈沖星相比較，后者是發(fā)射明亮的、相干的射電脈沖的旋轉中子星。類似于GRB的模型可以預測每次爆發(fā)中的恒定極化角，而類似脈沖星的模型可以預測極化角的變化。
研究小組快速觀察了一個重復的FRB信號源，并從中發(fā)現了11次脈沖。令人驚訝的是，在每一次脈沖中，11次亮脈沖中有7次出現了不同的偏振角波動。偏振角不僅在每一次脈沖中變化，而且在變化模式上也是不同的。
我們的觀測基本上排除了GRB模型，并為脈沖恒星模型提供了支持，"K.J說。他來自北京大學Kavli天文和天體物理研究所，也是這篇論文的作者。
11月4日，在"自然"雜志上發(fā)表了另外四篇關于FRB的論文。這些論文包括由張領導、由中國天文臺和北京大學共同撰寫的多篇研究論文。加拿大氫強度圖實驗(CHIE)和瞬態(tài)天文射電輻射調查2(Stare 2)的研究人員也與該出版物合作。
正如第一篇論文加深了我們對FRB背后機制的理解一樣，這些論文也解決了其起源之謎的挑戰(zhàn)，"張說。
磁場是密度驚人的城市大小的中子，具有宇宙中最強大的磁場。磁場有時通過磁場消散產生短X射線或軟伽馬射線，因此在高能脈沖作用下，磁場一直被認為是FRB的合理動力源。
最早的確鑿證據出現在2020年4月28日，當時我們后院的一塊磁鐵探測到了一個極其明亮的射電脈沖爆發(fā)--距離地球約30000光年--在銀河系。正如所料，FRB與明亮的X射線爆發(fā)有關。
張說："我們現在知道，宇宙中磁化程度最高的物體，即所謂的磁層天體，至少可以產生宇宙中的部分或全部FRB。
這一事件是由嵌合體和Stare 2(兩組帶有許多小型射電望遠鏡的望遠鏡)探測到的，適用于在廣闊的天空中探測明亮的事件。
張的團隊使用FAST觀測磁性源已經有一段時間了。不幸的是，當FRB發(fā)生時，FAST并沒有去尋找它的來源。盡管如此，FAST還是做出了一些有趣的"未被發(fā)現的"發(fā)現，這些發(fā)現在11月4日發(fā)表在"自然"雜志上的一篇文章中有報道。在快速觀測過程中，來自磁鐵的29條X射線也發(fā)生了爆炸。然而，所有這些X射線都沒有伴隨著無線電爆發(fā)。
張說："我們沒有進行調查，鐘聲和Stare 2團隊的調查描繪了FRB-電磁連接的全貌。
為了使他的觀點正確，張與"自然"合作，出版了一本關于發(fā)現及其對天文學領域的影響的單一作者評論。
由于最近的觀測突破，FRB理論最終可以得到嚴格的審查，"張說，"產生FRB的機制已經大大減少了。"然而，許多懸而未決的問題仍然存在。在未來幾年，這將是一個令人興奮的領域。
