天文学家探测到来自太空的强大信号,以16天为一个周期重复

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天文学家探测到来自太空的强大信号,以16天为一个周期重复

美国国家科学基金会光学-红外天文学研究实验室/双子座天文台/光环

我们称之为快速无线电爆发的神秘深空信号的一个决定性特征是它们不可预测。它们莫名其妙地在宇宙中喷涌而出,没有可辨别的模式,这让它们难以置信地难以研究。

现在,天文学家发现了一个以规则周期重复的快速射电爆发。这项研究首次报道是在2020年2月,当时它被上传到预印服务器arXiv,现在已经在自然。

每隔16.35天,信号命名为FRB 180916。J0158+65遵循类似的模式。连续四天,它会每小时喷出一到两次。然后它沉默了12天。然后整个事情重复。

加拿大氢强度绘图实验(CHIME)合作的天文学家在加拿大总共观察了这个周期409天。我们还不知道这意味着什么;但这可能是FRBs这个复杂难题的另一部分。

人们很容易对快速的无线电脉冲有点着迷,这是一个迷人的太空之谜,迄今为止还没有任何全面解释的尝试。

概括地说,FRBs是无线电频谱中能量巨大的辐射耀斑,最多持续几毫秒。在这个时间范围内,它们可以释放出数亿个太阳一样多的能量。

它们中的大部分会发出一次火花,我们再也没有发现它们。这使得追踪这些爆发到一个源星系变得相当困难。一些联邦储备银行吐出重复的无线电信号,但极其不可预测。这些更容易追踪到一个星系,但是到目前为止,这还没有让我们更接近一个解释。

去年,CHIME合作公司宣布,他们检测到了多达八个新的重复快速无线电脉冲,使当时中继器总数达到150多个FRB源中的10个。(另一篇论文最近将这一总数提高到了11。)

FRB 180916。J0158+65是去年的八个中继器之一;除了它的重复爆发,起初它看起来没有什么特别的。但是随着CHIME实验继续盯着天空,一个模式出现了。

这是令人兴奋的,因为它提供了新的信息,可以用来尝试和建模什么可能导致FRB 180916。J0158+65。

研究人员在论文中写道:“在重复的FRB源中发现16.35天的周期性是这个物体性质的重要线索。”。

其他显示周期性的物体往往是双星系统——恒星和黑洞。16.35天的周期可以是轨道周期,在轨道的某个部分,地球资源数据库物体只面向地球。

FRB 180916。J0158+65是少数几个有被追溯到一个星系。它位于一个5亿光年之外的螺旋星系的外围,在一个恒星形成区。这意味着超大质量黑洞是不可能的,但是恒星质量黑洞是可能的。

研究人员写道:“轨道周期的单一约束仍然允许已知恒星质量致密天体双星中伴星质量的几个数量级范围:从所谓的‘黑寡妇’双星系统,由一颗低质量恒星和一颗强大的毫秒脉冲星组成,其风摧毁了伴星(尽管通常轨道周期只有几个小时),到伴星轨道高度偏心的大质量O/B星。”。

或者,伴随物体的风,或者黑洞的潮汐干扰,可能会周期性地以某种方式阻挡FRB辐射。

也不能排除FRB源是一个单独的物体,如磁星或X射线脉冲星,尽管研究人员注意到这种解释与数据有点难以协调。这是因为这些物体有一个产生周期性的摆动旋转,而且没有一个物体摆动得那么慢。

无线电脉冲星确实有几天的周期间隔,但其强度比FRBs弱几个数量级。所以这仍然是个谜。

但还记得我们之前提到的第11个中继器吗?它是从天文学家认为是一次性的FRB中发现的;它的重复信号对于最初用来寻找它们的设备来说太微弱了。

这表明更多的FRBs可能会重复出现,但超出了我们的检测范围。事实上FRB 180916。J0158+65看起来或多或少与其他财务报告基准相同,这可能意味着其他重复的财务报告基准也处于一个周期中——我们只是还没有检测到这些周期。

因此,下一步当然是继续盯着FRB 180916。J0158+65位。但是,尝试看看是否也能在其他突发中检测到周期性也是非常有趣的。

“未来的观测,无论是强度还是偏振度,以及所有波段的观测,都可以区分不同的模型,我们强烈鼓励这样做,”研究人员写道,“就像在其他中继器中搜索周期性一样,看看这种现象是否是普遍现象。”

这项研究发表于大自然。

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