確認檢測到銀河系內第一個快速電波爆發!起源也證實磁星

作者 | 發布日期 2020 年 11 月 05 日 14:06 | 分類 天文 , 自然科學 Telegram share ! follow us in feedly


不到 1 秒時間就可以爆出超過 5 億個太陽能量的高能宇宙現象「快速電波爆發」,在搜索了十多年後,天文學家不只首度確認在銀河系內發現訊號,還終於抓到它們的爆發起源,肇事者果然就是磁星。

自 2007 年首度發現快速電波爆發(Fast radio burst,FRB)以來,天文學家就發現這種訊號遍布整個宇宙,頻散量也遠超銀河系的頻散量,加上目前已知訊號也都來自距離地球非常遙遠的星系,因此天文學家相信快速電波爆發應該起源自銀河系外,只是礙於距離太遠、幾乎不重複發生等特性而難以辨識起源。

然而今年中,一個天文團隊透過加拿大氫強度測繪實驗(Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment,CHIME)發現位於銀河系中心的磁星「SGR 1935+2154(簡稱 SGR 1935)」,似乎在慣例一連串 X 射線與伽馬射線脈衝中出現了 FRB 訊號,短短數十毫秒內出現 2 個峰值,亮度比銀河系內所有電波脈衝都還要高 3,000 倍(雖然還是比目前最弱的銀河系外 FRB 訊號暗 10 倍)。

歷經數個月收集、檢查、交叉分析和校正數據,現在有 3 個獨立天文團隊各自證實此事件,根據3 篇發表在《自然》(Nature)期刊的新論文,確認我們首次在銀河系內發現快速電波爆發,訊號被命名為 FRB 200428。

SGR 1935+2154 是銀河系內為數不多的 30 顆已知磁星之一,與地球距離還不明確,估計介於 14,000~41,000 光年,自 2014 年被發現以來就常常發脾氣、猛烈噴發 X 射線與伽馬射線脈衝,但沒人想過它會吐出 FRB 訊號。宇宙中大多數電波發射都是透過同步輻射過程產生,隨機移動的高能電子與磁場相互作用然後以射頻能量(RF energy)發射,來源比如超大質量黑洞、超新星殘骸等。

但磁星可透過一個完全不同的過程來產生無線電波脈衝,過去我們沒有任何證據將 FRB 與磁星聯繫起來,現在我們終於有了。

雖然確認後也隨之而來了更多問題,比如磁星是宇宙中 FRB 訊號的唯一來源嗎?超大質量黑洞、雙中子星碰撞是否也會產生 FRB?接下來,天文學家可能需要仔細觀察銀河系內另外幾十顆磁星的活動了。

(首圖來源:麻省理工學院

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