加拿大望远镜从深空中发现神秘的无线电闪光

加拿大望远镜从深空中发现神秘的无线电闪光

不列颠哥伦比亚省的一架新的加拿大射电望远镜已经装好了13次神秘的无线电爆炸。

Andre Renard / Dunlap Institute / CHIME Collaboration
加拿大望远镜从深空中发现神秘的无线电闪光

西雅图,华盛顿 -一架新的加拿大射电望远镜尚未完全投入使用,已经从深空发现了十多个神秘短暂的爆炸声,称为快速无线电爆炸(FRB)。 研究人员今天在美国天文学会年会上报告说,其中只有一个是反复发光的第二个。 加拿大氢强度测绘实验(CHIME)的早期结果表明,该范围已经很好地向已知的60左右添加数百甚至数千个FRB - 希望在此过程中揭示这些强大的毫秒长脉冲的来源。

“这确实表明CHIME将彻底改变FRB领域,”摩根敦西弗吉尼亚大学的Sarah Burke-Spolaor说,他没有参与这项研究。

FRB是天文学中最热门的话题之一。 研究人员不仅想弄清楚它们是什么,还想利用它们收集有关星系之间广阔区域内物质的信息。 当他们穿越深空时,FRB脉冲会被他们遇到的所有电子散开,揭示了星系际介质密度的信息。 这将是宇宙大规模结构模型的宝贵输入。 “FRB可能是了解我们宇宙演变的好方法,”加州大学伯克利分校的Vishal Gajjar说,他也不是CHIME团队的成员。

2007年,澳大利亚的望远镜首次发现了FRB。 多年来,持怀疑态度的天文学家认为它们是局部效应或器乐故障。 由于FRB很少见,只有宽视野望远镜有机会捕捉它。 但是这些调查范围往往不够灵敏,无法了解它们。 而且由于FRB在眨眼之间发生,现在用另一个更敏感的望远镜来承担它已经为时已晚。

天文学家开始严肃对待FRBs,在这十年早些时候,团队发现脉冲 。 这一发现是基于脉冲本身的结构:在它们组成的频率范围内,由于星际物质的阻力,较长波长的光子落后于较短的光子。 到达脉冲的滞后量对于FRB来自银河系内的源来说太大了。 此前,一些科学家认为我们银河系中的爆炸事件,如超新星或中子星合并可能是爆发的原因。

但是在2012年,波多黎各的阿雷西博天文台发现了一个FRB,后来被证明可以重复。 这排除了合并或超新星之类的一次性消息来源,至少在该过程中会被消耗掉。 西弗吉尼亚州绿色望远镜的进一步观察告诉研究人员,爆炸称为FRB 121102,来自高磁场环境。 2017年,研究人员使用位于新墨西哥州索科罗的超大阵列和欧洲的VLBI网络 - 一个大陆范围的阵列 - 将其位置固定在距离我们 。

但产生FRBs的原因仍然是个谜。 FRB检测的理论几乎和FRB一样多。 现在有47个条目,包括中子星 - 白矮星合并,脉冲星闪电和外星光帆。 但只有60个FRB,天文学家几乎没有什么可继续的。 寻找更多的FRBs和更多的中继器将让研究人员对它们进行统计分析,甚至可能确定哪种类型的星系产生它们。

CHIME最初设计用于绘制星际氢云,以了解加速宇宙膨胀的神秘暗能量,旨在提供帮助。 该望远镜位于加拿大不列颠哥伦比亚省的彭蒂克顿附近,由四个固定的100米长的抛物线槽组成,这些槽直视并扫描整个可见天空24小时以上。

施工于2017年完成。在2018年7月和8月,虽然部分系统仍在测试中,但CHIME在3周内装了13个新的FRB,包括第二个中继器。 温哥华不列颠哥伦比亚大学的英格丽斯楼梯是CHIME FRB团队的领导者之一,他说:“这是一个令人高兴的惊喜。” 以前,在低于700兆赫兹(MHz)的频率下没有发现FRB,科学家们担心在CHIME的400到800MHz范围内看不到多少FRB。 加拿大蒙特利尔麦吉尔大学的Shriharsh Tendulkar是主要作者,他们表示他们想要在尽可能广泛的频率范围内进行检测,以便捕获更多的FRB并更好地了解生产的内容。他们。

Burke-Spolaor表示,第二个中继器令人兴奋,因为它证实了它们的存在并预示着更多的发现。 研究人员还不能确定中继器是否是一种独特类型的FRB或者是其长期演变的阶段:例如,单个FRB实际上可能是随着年龄增长而减速的中继器,并且我们很少看到重复突发。 这两个已知的中继器 ,其脉冲中的结构更多 - 一系列子突发 - 比单个FRB中的一个只有一个。 “脉冲中的条纹信息非常丰富,”Burke-Spolaor说。 “寻找更多的中继器是非常重要的,因为它们更容易定位[来源星系]。”CHIME的结果支持FRB来自密集的恒星形成区域,也许来自旧的超新星遗迹。

研究人员已经开始期待CHIME在今年晚些时候上线时应该回归。 Gajjar说:“我们应该忙碌。”