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距離地球幾十億光年的地方探測到奇怪“心跳”：快速射電暴FRB 20191221A

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距離地球幾十億光年的地方探測到奇怪“心跳”：快速射電暴FRB 20191221A



距離地球幾十億光年的地方探測到奇怪“心跳”：快速射電暴FRB 20191221A


距離地球幾十億光年的地方探測到奇怪“心跳”：快速射電暴FRB 20191221A
（）據cnBeta：宇宙中較新的謎團是快速射電暴（或稱FRB）：來自宇宙另一端的強烈、明亮的無線電波爆炸，通常只持續幾毫秒 ?，F在，科學家們已經探測到了迄今為止持續時間最長的FRB，它更像一個天體的脈沖，而不是一個轉瞬即逝的外星光點 。
麻省理工學院的研究人員Daniele Michilli在一份聲明中回憶說：“這是不尋常的 。它不僅非常長，持續大約三秒鐘，而且有周期性的峰值，非常精確，每隔幾分之一秒就發出一次 -- 嘣，嘣，嘣 -- 就像心跳一樣 。這是第一次信號本身是周期性的 ?！?br>盡管三秒鐘可能仍然看起來轉瞬即逝，但它比典型的FRB要長大約一千倍 。在這個短暫的時間范圍內 ， 信號將以清晰的模式每五分之一秒達到峰值 。
“宇宙中沒有多少東西會發出嚴格的周期性信號，”Michilli解釋說 。“在我們的銀河系中，我們知道的例子是無線電脈沖星和磁星 ， 它們旋轉并產生類似于燈塔的光束發射 。而我們認為這個新的信號可能是一個磁星或強大的脈沖星 。”
信號的來源是像中子星這樣強大到令人心驚肉跳的東西，這是有道理的 。脈沖星和磁星都是中子星的類型，中子星是巨型恒星極其密集的塌陷核心，在深空中快速旋轉，同時發出周期性的能量爆炸 。
在這種情況下，這些明亮的爆炸很可能從一個遙遠而古老的星系穿越了幾十億光年，被加拿大氫強度繪圖實驗（或稱CHIME） ， 即不列顛哥倫比亞省的一種特殊類型的射電望遠鏡接收到 。
該信號被標記為FRB 20191221A，由CHIME/FRB合作組織和幾十位合著者撰寫的關于該發現的論文發表在本周的《自然》雜志上 。
科學家們從2007年才知道FRB的存在，到目前為止，重復出現或表現出任何形式的FRB是相當罕見的 。
深化圍繞FRB 20191221A的謎團的事實是 ， 該信號看起來比人們期望從銀河系的脈沖星和磁星中看到的無線電暴強大約一百萬倍 。這可能是因為它來自宇宙深處的某個通常被掩蓋的“怪物”天體，也可能是一個更典型的天體出于某種未知的原因，在某一時刻發出了一系列異常明亮的爆發 。
Michilli說：“這次探測提出了一個問題：是什么導致了這種我們以前從未見過的極端信號，以及我們如何能夠利用這種信號來研究宇宙 。未來的望遠鏡有望每月發現數以千計的FRB，到那時我們可能會發現更多這樣的周期性信號 。”
這些信號可以作為工具來研究更大的奧秘 ， 比如宇宙的膨脹和恒星的生命周期 。
相關報道：距地數十億光年的“心跳”聽到了
（）據科技日報：美國麻省理工學院天文學家從一個遙遠的星系探測到一種奇怪而持久的無線電信號，該信號似乎以驚人的規律閃爍 。這個新的快速射電暴（FRB）信號持續時間長達3秒，比平均FRB長約1000倍 。在這段時間內，研究團隊檢測到以清晰的周期性模式每0.2秒重復一次的無線電波暴發，類似于跳動的心臟 。這一發現13日發表在《自然》雜志上 。
研究人員已將該FRB信號標記為20191221A，它是目前持續時間最長的FRB ， 具有迄今為止檢測到的最清晰的周期性模式 。
信號源位于距離地球數十億光年的遙遠星系中 。確切的來源仍然是一個謎，盡管天文學家懷疑該信號可能來自射電脈沖星或磁星，這兩者都屬于中子星——極其致密、快速旋轉的巨星坍縮核心 。
麻省理工學院卡夫利天體物理和空間研究所博士后丹尼爾·米奇利說 ， 宇宙中沒有多少東西會發出嚴格的周期性信號，在銀河系中已知的例子是無線電脈沖星和磁星，它們旋轉并產生類似于燈塔的光束發射，這個新信號可能亦如此 。
該團隊希望從這個來源檢測到更多的周期性信號 ， 然后將其用作天體物理時鐘 。例如，爆發的頻率以及當信號源遠離地球時它們如何變化，可用來衡量宇宙膨脹的速度 。
2019年12月21日，加拿大氫強度映射實驗（CHIME）項目的大型射電望遠鏡接收到一個FRB信號 。研究人員發現其很不尋?！掷m了大約3秒鐘 ， 而且還出現了非常精確的周期性峰值，每一秒都會發出轟鳴聲，就像心跳一樣 。
在分析FRB 20191221A射電暴的模式時 ， 團隊發現了與銀河系中射電脈沖星和磁星的發射相似之處 。射電脈沖星是發射無線電波束的中子星，隨著恒星旋轉而出現脈沖，而磁星由于其極端磁場而產生類似的發射 。
新信號與銀河系射電脈沖星和磁星的發射之間的主要區別在于，FRB 20191221A的亮度似乎超過了100萬倍 。米奇利認為，明亮的閃爍可能來自遙遠的射電脈沖星或磁星，它在旋轉時通常不那么明亮 ， 并且由于某種未知的原因，在一個罕見的長達3秒的時間窗口中，CHIME幸運地捕捉到了一連串明亮的爆發 。
相關報道：MIT天文學家在離地球幾十億光年的地方探測到一個奇怪的“心跳”
（）據cnBeta：麻省理工學院(MIT)和其他地方的天文學家檢測到了一個來自遙遠星系的奇怪而持續的無線電信號，它似乎以驚人的規律性閃爍著 。該信號已被歸類為快速射電暴(FRB)--一種未知天體物理學來源的強烈的射電波爆發，通常最多持續幾毫秒 。
然而這個新信號相當獨特，它持續時間長達3秒 ， 這比一般的FRB長約1000倍 。在這個窗口內，研究小組檢測到了每0.2秒重復一次的無線電波爆發，具有明顯的周期性，類似于一顆跳動的心臟 。
該信號被天文學家標記為FRB 20191221A，是目前檢測到的持續時間最長的FRB，其具有最清晰的周期模式 。
該信號的源頭位于距離地球幾十億光年的一個遙遠的星系中 。雖然天體物理學家懷疑該信號可能來自射電脈沖星或磁星--兩者都是中子星的類型--極其密集、快速旋轉的巨大恒星的坍縮核心 ， 但該信號的確切來源仍是一個謎 。
MIT Kavli天體物理學和空間研究所的博士后Daniele Michilli表示：“宇宙中沒有多少東西能發出嚴格的周期性信號 。我們知道在我們自己的星系中的例子是射電脈沖星和磁星，它們旋轉并產生類似于燈塔的光束發射 。而我們認為這個新的信號可能是一個磁星或脈沖星的類固醇 ?！?br>科學家團隊希望從這個源頭探測到更多的周期性信號然后將其作為天體物理學時鐘 。比如他們可以使用爆發的頻率及它們如何隨著源頭遠離地球而變化來測量宇宙的膨脹速度 。
這一發現已于當地時間7月13日發表在《自然》上，作者是CHIME/FRB合作組織的成員--包括MIT的共同作者Calvin Leung、Juan Mena-Parra、Kaitlyn Shin和Kiyoshi Masui以及Michilli（他先是作為麥吉爾大學的研究員 ， 然后作為MIT的博士后領導了這一發現） 。
“轟，轟，轟”
自從2007年發現第一個FRB以來，整個宇宙中已經發現了數百個類似的無線電閃光，最近的一次則是由加拿大氫氣強度繪圖實驗(CHIME)發現 。CHIME是一個由四個大型拋物面反射器組成的干涉式射電望遠鏡，位于加拿大不列顛哥倫比亞省的多米尼克天體物理觀測站 。
CHIME在地球旋轉時持續觀測天空，另外它還被設計用來接收宇宙最早期階段的氫氣所發出的無線電波 。該望遠鏡對快速射電暴也非常敏感 ， 自從它在2018年開始觀測天空以來，CHIME已經檢測到數百個從天空不同地方發出的FRB 。
迄今為止觀察到的絕大多數FRB都是一次性的--超亮的無線電波爆發，持續幾毫秒就會消失 。最近，研究人員發現了第一個周期性的FRB ， 它似乎發出了一個有規律的無線電波模式 。這個信號由四天的隨機爆發窗口組成，然后每16天重復一次 。這個16天的周期表明了一種周期性的活動模式，盡管實際的無線電暴的信號是隨機的而不是周期性的 。
2019年12月21日，CHIME接收到一個潛在的FRB信號，這立即引起了正在掃描傳入數據的Michilli的注意 。
“這很不尋常 ， ”他回憶道，“它不僅非常長，持續約三秒鐘，而且有非常精確的周期性峰值 ， 每隔幾分之一秒就發出一次--轟，轟，轟--就像心跳一樣 。這是第一次信號本身是周期性的 ?！?br>輝煌的爆發
在分析FRB 20191221A的無線電暴的模式時，Michilli和他的同事發現跟我們銀河系中的無線電脈沖星和磁星的輻射有相似之處 。無線電脈沖星是發射無線電波束的中子星，隨著恒星的旋轉出現脈沖，而磁星由于其極端的磁場而產生類似的發射 。
這個新信號跟我們自己銀河系脈沖星和磁星的無線電發射之間的主要區別是，FRB 20191221A的亮度似乎是它的100多萬倍 。Michilli指出，這些發光的閃光可能來自于一個遙遠的射電脈沖星或磁星，它通常在旋轉時亮度較低 ， 但由于某種未知的原因，在CHIME幸運地捕捉到的一個罕見的三秒鐘窗口中射出了一連串明亮的爆發 。
“CHIME現在已經探測到許多具有不同性質的FRB 。我們已經看到一些生活在非常湍流的云層中，而其他的看起來像是在干凈的環境中 。從這個新信號的特性來看 ， 我們可以說，在這個源頭周圍 ， 有一團等離子體，一定是非常紊亂的，”Michilli說道 。
天文學家希望從周期性的FRB 20191221A中捕捉到更多的爆發，這將可以幫助完善他們對其來源以及一般中子星的理解 。
Michilli說道：“這次探測提出了這樣一個問題：什么會導致這種我們以前從未見過的極端信號以及我們如何利用這種信號來研究宇宙 。未來的望遠鏡有望每月發現數以千計的FRB ， 到那時我們可能會發現更多這樣的周期性信號 。”
相關報道：天文學家在數十億光年外檢測到一顆恒星的神秘“心跳”
（）據cnBeta：BGR報道，麻省理工學院和其他大學的一組天文學家發現了一顆恒星的“心跳” 。這種“心跳”是一種無線電信號 ， 源于離地球數十億光年之外的一個未知來源 。天文學家不確定到底是什么原因造成的，但他們說它很可能來自一個無線電脈沖星或一顆磁星 。
他們檢測到的信號是一個快速射電暴（或稱FRB） 。它本質上是一種強烈的無線電波爆發 。FRB通常最多持續幾毫秒 。然而 ， 天文學家探測到的信號持續了大約3秒 。這大約比一般的FRB長1000倍 。該信號還每0.2秒重復一次，幾乎像恒星的“心跳” 。
他們將該信號標記為FRB 20191221A 。這是目前持續時間最長的FRB ， 它具有我們迄今為止檢測到的最清晰的周期性模式 。正如在上面指出的 ， 天文學家們并不真正確定這個無線電信號的確切原因是什么 。它要么屬于一個無線電脈沖星，要么屬于一個磁星 。兩者都是中子星 ， 它是大質量恒星的極其密集和快速旋轉的塌陷核心 。
天文學家們相信它是這兩種中的一種，因為它們是目前所知道的發出這種信號的實體的主要例子 。但是 ， 由于這個類似“心跳”的信號是如此活躍，天文學家說它幾乎就像一個強大的脈沖星或磁星 。
天文學家們本月在《自然》雜志上發表了一篇關于這一發現的論文 。該發現由麻省理工學院的共同作者Calvin Leung、Juan Mena-Parra、Kaitlyn Shin和Kiyoshi Masui以及Daniele Michilli記錄 。研究人員希望能夠通過更多的觀察信號來研究這顆恒星的“心跳” 。
Michilli在麻省理工學院的一份新聞稿中解釋說：“它不僅非常長，持續大約三秒鐘，而且有周期性的峰值 ， 非常精確，每隔幾分之一秒就發出一次 ?！痹趯@個“心跳”進行更多的調查后，他們發現它與我們銀河系中的其他無線電脈沖星和磁星非常相似 。另一個原因是他們相信它可能是這兩者中的一個 。
不過 ， 要發現信號的確切來源，還需要更多的觀察 。也許 ， 隨著他們繼續傾聽這顆恒星的“心跳”，他們將能夠確定它到底來自哪里 。甚至可能是負責它的恒星在多長時間前坍塌的 。如果它確實是由無線電脈沖星或磁星引起的 。