CHIME 第一年就探測到超過 500 個神祕快速電波爆發

作者 | 發布日期 2021 年 06 月 16 日 8:30 | 分類 天文 , 自然科學 Telegram share ! follow us in feedly


能看到快速電波爆非常幸運!快速電波爆發(FRB)持續時間只有數毫秒,是短暫明亮的強烈電波脈衝,但強大的爆發能量卻相當於太陽 3 天內噴發總能量。


這種短暫且神祕的快速電波爆發在宇宙不同地方及銀河系發現,由於我們尚不了解快速電波爆發的起源,更不清楚從哪裡來,因此2007年首度發現快速電波爆發,天文學家僅觀測到約140次。

位於加拿大不列顛哥倫比亞省的CHIME(Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment)由4個100×20公尺的半圓柱體組成,配有1,024個雙極化電波接收器的電波干涉望遠鏡,自2018年9月底正式啟用,運行第一年便探測到535次新快速電波爆發,研究團隊9日舉行的第238屆美國天文學會(AAS)會議宣布這些成果。

新發現不僅擴充FRB新目錄,並提供更多特性線索,例如新發現的爆發似乎分為兩個類別:重複爆發和不重複。科學家確認18個反覆爆發的FRB源,其餘似乎都是一次性。重覆爆發的FRB脈衝持續時間似乎比不重覆稍長,發射無線電頻率也更集中。這些結果強烈表明產生源自不同物理機制,天文學家希望透過更多觀測,真正了解FRB整體情況,確認這些奇怪明亮訊號的極端來源,以及如何利用它們研究未來的宇宙。

CHIME由四個巨大拋物面無線電天線組成,大小和形狀與滑板或滑雪板使用的U形場地差不多。CHIME是固定陣列,沒有移動部件,隨著地球自轉,望遠鏡每天從半邊天空接收無線電訊號。雖然大多數電波天文學是旋轉一個大碟子聚焦天空不同部分的光,但CHIME卻一動不動盯著天空,並使用強大的數位訊號處理器處理大量數據,速度約每秒7TB,這就是為什麼CHIME比一般傳統望遠鏡探測到FRB多1,000倍的原因。

當無線電波穿越太空,沿途任何星際氣體或等離子體都會扭曲或分散無線電波的特性和軌跡。無線電波的分散程度可提供通過多少氣體的線索,以及從源頭走了多遠。研究團隊測量這535個FRB色散,發現大多數爆發可能來自遙遠星系。這些爆發的亮度足以被CHIME探測,表示一定是由極高能的來源產生。科學家希望探測到更多FBR,精確知道到底如何產生如此超亮、超快速的訊號。科學家還計畫利用爆發及擴散,繪製整個宇宙的氣體分佈圖。

(本文由 台北天文館 授權轉載;首圖來源:CHIME Experiment

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