
天文學家探測到距離地球最遠的快速電波爆發事件(FRB)!南非 MeerKAT 天文台 7 月加拿大蒙特婁舉行的 FRB2025 會議首次宣布,團隊表示 2024 年 3 月 4 日發生極短時間的電波爆發,來源是 100 多億年前宇宙,遠早於太陽和地球出生,論文更稱它是「FRB 天文學的關鍵里程碑」。
遙遠宇宙的電波源
FRB事件發生後,天文學家利用美國夏威夷凱克望遠鏡和亞利桑那州的MMT天文台後續觀測,然而並未在室女座西北部的爆發地點附近發現任何可能的宿主星系。不過,詹姆斯韋伯太空望遠鏡的近紅外線相機在爆發地點發現一個亮度為28等的光斑,宿主星系是正有大量恆星形成的矮星系。
雪梨大學馬尼莎·卡萊布(Manisha Caleb)領導的研究小組利用韋伯太空望遠鏡的近紅外光譜儀(NIRSpec),測量這個星系的光被宇宙膨脹拉伸的程度。結果發現這個星系的紅移程度達2.148,幾乎是FRB紀錄的兩倍,因此團隊推斷這次爆發發生時宇宙年齡僅約30億年。
▲ 南非大卡魯地區的MeerKAT天文台的 13 公尺天線,參與這次快速電波爆發現。(Source:SARAO)
FRB事件的真面目?
2007年首次發現快速電波爆發事件(FRB)以來,世界各地天文學家已探測到數千次,大部分是加拿大氫強度測繪實驗(CHIME)探測到。FRB事件能在幾毫秒釋放相當於太陽一星期能量,但天文學家仍然不清楚這些高能量爆發的確切來源。
大多數理論科學家認為罪魁禍首是磁星,為磁場極強的中子星。雖然我們知道中子星是大質量恆星死亡後留下的緻密殘留物,但磁星起源卻不太清楚。它們可能超新星爆炸後立即形成,也可能是兩顆中子星合併時形成。
卡萊布和同事認為,遙遠宇宙的FRB或許有助解開謎團。中子星合併應該在較老恆星群更常見,因緻密的超新星遺跡比比皆是。較老星系中,最初形成中子星的大質量恆星早不存在。但這次FRB20240304B事件所在的宿主星系卻很年輕,並以極快速度產生新恆星。這代表磁星很有可能是超新星爆炸後不久形成,不需經歷更長時間等待合併。
未參與這項研究的阿姆斯特丹大學科學家齊吉·普勒尼斯(Ziggy Pleunis)認為探測到更多高紅移FRB也有助了解宇宙演化,特別是星系間氣體如何聚集成星系的過程。科學家希望擁有高靈敏度和角分辨率、64座天線的MeerKAT天文台為我們發現,並定位更多遙遠的FRB事件,以解開早期宇宙謎團。