重複快速電波爆發「FRB 121102」鎖定來源:擁有超強磁場的中子星

作者 | 發布日期 2018 年 01 月 12 日 9:45 | 分類 天文 , 尖端科技 , 自然科學 follow us in feedly

至今唯一一個重複發生多次的神祕快速電波爆發「FRB 121102」,曾有哈佛大學天文學家發表論文認為有可能是外星文明,現在則有科學家鎖定不那麼科幻的目標來源:一顆擁有超強磁場的中子星。



快速電波爆發(fast radio burst,縮寫 FRB)在宇宙並不罕見,它們可能是中子星與黑洞碰撞,或其他類似的巨大災難性事件造成的結果,加拿大麥基爾大學科學家 Victoria Kaspi 推測這些爆發每天可能發生 1 萬次,雖然自 2007 年 FRB 首次發現以來,我們也只設法找到十幾個。

天文學家困惑不堪,這些爆發一次只持續幾毫秒,比眨眼時間還短,但那瞬間卻帶來相當於太陽釋放一整天的能量。

而這些轉瞬即逝的爆發中出現了一個特例:「FRB 121102」。《science alert》報導,「FRB 121102」於 2012 年 11 月第一次被發現,但 2016 年 3 月時,科學家宣布從舊檔案數據發現 10 個來自同一地點的快速電波爆發;2016 年 12 月,FRB 121102 又發生 6 次爆發 ; 2017 年 8 月再增加 15 次。

重複爆發代表它並非來自一次性的宇宙災難事件,但它來自哪裡?科學家過去找到它來自 30 億光年外的矮星系,現在更是直接鎖定目標:一顆磁星(擁有超強磁場的中子星)。

當一顆大型恆星經過超新星爆發後會塌縮為一顆中子星,磁場也會迅速增強,在科學家鄧肯及湯普森的計算結果中,強度約為 1 億 T,在某些情況更可高達 1,000 億 T,這些極強磁場的中子星便稱為「磁星」。作個對比,地球表面的天然地磁場強度,在赤道附近約 3.5×10-5 T,兩極附近約 7×10-5  T。

研究人員透過一種稱為法拉第旋轉(Faraday rotation)的物理現象來了解電波起源:光從源頭傳播到地球的路途中會經過星際物質區域,當無線電波訊號通過磁化等離子體或帶電粒子雲時,其偏振方向可能會扭曲,這種效應就稱為法拉第旋轉,磁場越強,扭曲越大。

而 FRB 121102 訊號幾乎完全極化,扭曲程度是有史以來最大的,這說明它們通過一個極其強烈的磁場,阿姆斯特丹大學研究人員 Daniele Michilli 表示,銀河系已知有如此巨大磁場的地方只有中心的超大質量黑洞,FRB 121102 的宿主也許就處於類似環境,一顆很靠近黑洞的中子星。

不過,強大的星雲或超新星殘骸來源也能解釋射電爆發的扭曲現象,但科學家認為,FRB 121102 的來源更有可能獨一無二,無論如何,若能理解 FRB 121102,將幫助天文學家更了解我們的宇宙。

(首圖來源:shutterstock)

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