这周,一群天文学家会聚在美国得克萨斯州的格雷普韦恩市,参加美国天文学会举办的第229界会议。会议上,天文学家公布了一项关于“快速射线暴”的最新进展,引起了热烈的讨论。他们精确地定位了一个快速射线暴的寄主星系是来自距离地球超过30亿光年外的矮星系。这一结果已经发表在《自然》【文献 1】和《天体物理学杂志通讯》上【文献 2,3】。
这是一件值得兴奋的事吗?至少对于天文学家来说,答案是肯定的!
△ 艺术描绘:甚大天线阵定位了FRB 121102的起源。(图片来源:Danielle Futselaar)
2007年的时候,天文学家分析了澳大利亚的帕克斯射电望远镜脉冲星巡天数据时,发现了2001年7月24日的一个奇怪信号,它持续了只有短短几毫秒(准确的说是在1到5毫秒),但其强度却相当高。可想而知,这样的一个信号立即引起了各种猜测,许多人认为这或许是来自外行星人的信号。
后来,这种神秘的、短促而明亮的射电脉冲就被称作“快速射电暴”(不要把它和伽玛射线暴混淆哦)。自发现以来,快速射电暴一直困惑着天文学家。
几年以来,天文学家总共只发现了18个快速射电暴事件。有一些天文学家认为它们可能来自宇宙中的灾难性事件,比如超新星爆发或者超大质量黑洞的物质喷流。其他人则认为它们可能来自被星际尘埃包围的脉冲星或者在银河系中的强磁场事件。
现在,我们定位了一个快速射线暴的起源,它源于距离地球超过30亿光年的矮星系。首先,这证明了快速射线暴的确来自遥远的宇宙,这就意味着它们必须是来自一个剧烈的事件,才能够允许信号在这么遥远的距离和久远的时间传播到地球。
这个快速射电暴事件被称为FRB 121102,由在30亿年前的一个矮星系中发生的一个未知事件产生的。这么一个简单的事实其实是理解这些事件的一个巨大进步。
△ 艺术描绘:甚大天线阵定位了FRB 121102的起源。(图片来源:Bill Saxton/NRAO/AUI/NSF/Hubble Legacy Archive/ESA/NASA)
FRB 121102 首次在2012年由波多黎各的阿雷西博天文台发现。天文学家发现FRB 121102跟其它的快速射电暴都不一样,它反复出现了多次!所以,为了再次探测到它,天文学家必须利用甚大天线阵(简称VLA,由27台25米口径的天线组成的射电望远镜阵列,有着无与伦比的分辨率)来追踪它。
通过VLA,天文学家在为期6个月、共83个小时的观测时间内,接收到了来自FRB 121102 的 9 次射电爆发。
这些数据使天文学家能够精确的缩小位置范围。
△ 北双子座望远镜拍摄的光学图像,确定了快速射电暴的寄主星系是一个距离地球30亿光年外的暗淡矮星系。(图片来源:Gemini Observatory/AURA/NSF/NRC)
下一步是找出 FRB 121102 是在什么环境下辐射出来的。现在,我们就需要利用位于夏威夷的北双子座望远镜进行可见光观测,他们在快速射电暴出现的方位发现了一个暗淡的矮星系。可见光观测测量了这个矮星系距离地球超过30亿光年远。而且这个矮星系的质量不到银河系的1%.
这个发现使天文学家感到意外,因为通常我们期待快速射电暴是来自那些包含了大量的恒星和中子星的巨大星系。
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