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什么是快速射电爆发星系,让我们一起走近它

澳大利亚CSIRO的Keith Bannister和Shivani Bhandari描述了“新杀手级应用”如何帮助我们实现重大突破

CSIRO的澳大利亚SKA探路者(ASKAP)射电望远镜天线29的视图,相控阵馈源接收机位于中央,南十字星位于左侧,月亮位于右侧。CSIRO /亚历克斯·切尔尼

在过去的十年中,天文学家一直在寻找快速电波爆发(FRB)–来自外太空的无线电波闪烁,持续时间只有几毫秒。经过十几年的努力,我们仍然不知道产生它的原因,因为它明显已经走了很长一段路(数十亿光年),所以它肯定是非常强大的东西。

FRB很难研究,因为它们不可预测,又难以检测,因此当您找到它时,您需要一种特殊的望远镜来获得正确的分辨率,以计算出它来自哪个星系

大多数FRB仅出现一次,尽管其中有百分之二是“重复器”,它们会重新出现在天空的同一位置(尽管不是以任何常规方式出现)

在天文在线发表在《科学》杂志上的研究中,我们设法找到了一个过时的FRB的家庭星系-第一次有人这样做。在2017年,另一个团队确定了中继器的家星系,但这(相对)容易:它可以重复,因此您有机会将其他望远镜对准天空上的那个点。我们的挑战要艰巨得多

我们的FRB称为180924。我们确定它起源于一个星系,名称俗称DES J214425.25–405400.81,位于格鲁斯(鹤)星座中约40亿光年。

CSIRO在澳大利亚西部发现的新型澳大利亚平方公里阵列探路者(ASKAP)射电望远镜发现了一次强大的宇宙无线电波爆发的精确位置。图片来源:CSIRO / Sam Moorfield

我们是怎么做到的呢?

多年来,我们一直在使用CSIRO的最新望远镜,即澳大利亚平方公里阵列探路者(ASKAP),以找到很多快速电波爆发

在过去的几个月中,我们一直在设置新的杀手级应用程序,这是一个“实况重播”,可让我们首次本地化FRB。

我们队中的Shivani工作到深夜,研究先前发现的FRB,并监视正在进行的ASKAP观测。她注意到凌晨1点左右,ASKAP的软件已停止运行,并且ASKAP并未记录任何数据。她重新启动了软件并上床睡觉

第二天早上,Shivani醒来,检查她的收件箱,发现ASKAP向她发送了一条好消息:它找到了FRB!

上图:FRB180924只有1.3毫秒长。下图:此图像显示了不同无线电频率和时间下FRB180924的亮度。从左上角到右下角的弯曲形状是色散的效果。FRB所通过的气体会以较低的频率降低FRB的速度,从而使其延迟到达。这种效应使天文学家能够测量FRB到达地球的过程中经过了多少气体.CSIRO / Shivani Bhandari

还不止于此:我们知道新的实况重播已经奏效,我们终于可以找到这个FRB的家了

Keith也看到了ASKAP的信息,并在他的屋子里欢呼起来,叫醒他的孩子们(他从第一天开始就经历了他们父亲对FRB的追求,因此他感到很高兴)。

然后是为期十天疯狂的数据处理,编码,检查和再次检查。我们将不遗余力地报道这次爆炸的名称,地址和电话号码

我们将团队分为两个独立工作的小组。当进行最后检查的时候,我们将两个图像放在另一个上面,他们同意了。两组将这个FRB定位在完全相同的天空部分。我们已经确定其位置在银河系的范围内。如果那里有星系,我们会知道FRB的家

家,甜蜜的家

我们搜索了光学图像档案,很快在正确的位置找到了一个星系。然后我们通知了世界各地的合作者,他们正等着我们告诉他们一个星系去观察,这样他们就可以开启望远镜。

他们使用了世界上三个最大的光学望远镜-凯克,双子星座南和欧洲南方天文台的超大型望远镜-制作了星系的详细图像并拍摄了光谱(这给了我们它的距离)。

DES J514425.25-405400.81的图像颜色有误,FRB 180924的宿主星系。此图像是使用超大型望远镜(VLT)拍摄的。FRB180924来自黑色圆圈内的某个地方,距离星系中心大约13,000光年。科廷·伊克拉尔/让·皮埃尔·麦夸特

当数据输入时,一切都令人惊讶。唯一需要进行比较的其他 “家”星系是中继器。我们的FRB的银河系大了1000倍,并包含许多更古老的恒星

而且,我们的FRB不像某些天文学家所期望的那样来自银河系中心,而是来自其郊区(至少是其郊区)。这意味着我们的FRB不是由位于银河系中心的巨大黑洞产生的(提供的众多想法之一)

即使只有两个样本,我们也可以说FRB拥有各多种家星系。

宇宙金矿

更重要的是,现在我们可以确定爆发的来源,我们可以将其当作工具

当物质穿越太空时,FRB会与其相互作用,并发生改变。我们可以“阅读”这些改变,将它们与FRB的来源相结合,并计算出它们遇到了多少问题

我们希望,这能揭示天文学家多年来困扰的所谓“遗漏物质”。这不是臭名昭著的“暗物质”(我们不知道其本质),而只是应该在太空中但尚未能够很好探测到的普通重子物质。最后,我们将能够整理宇宙数量

店里有什么

下一个任务是定位更多FRB,以便获得足够的知识来了解其宇宙演化,它们来自的星系类型并最终解决其起源的奥秘。乐趣才刚刚开始

参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3. Keith Bannister- cosmosmagazine

如有相关内容侵权,请于三十日以内联系作者删除

转载还请取得授权,并注意保持完整性和注明出处

翻译:天文志愿文章组-

审核:天文志愿文章组-

终审:天文志愿文章组-PN结

排版:天文志愿文章组-零度星系

美观:天文志愿文章组-

参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3.原文来自:https://cosmosmagazine.com/space/closing-in-on-a-fast-radio-burst-in-a-galaxy-far-far-away

必须保留原文链接!!,请自行插入原文链接

本文由天文志愿文章组-翻译自Keith Bannister的作品,如有相关内容侵权,请于三十日以内联系运营者删除。

注意:所有信息数据庞大,难免出现错误,还请各位读者海涵以及欢迎斧正。

结束,感谢您的阅读与关注

全文排版:天文在线(零度星系)

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