中國500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡FAST發(fā)現(xiàn)的快速射電暴FRB 190520
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)cnBeta：在射電天文學(xué)中，快速射電暴（FRB）是米口面射一種短暫的射電脈沖，其長度從幾分之一秒到幾毫秒不等，徑球由一些尚未被發(fā)現(xiàn)的電望的快電暴神秘的高能天體物理過程引起。天文學(xué)家估計(jì)，遠(yuǎn)鏡平均而言，發(fā)現(xiàn)FRB在一毫秒內(nèi)釋放的速射能量相當(dāng)于太陽在3天內(nèi)釋放的能量。Duncan Lorimer和他的中國學(xué)生David Narkevic在2007年發(fā)現(xiàn)了第一個(gè)FRB，它通常被稱為Lorimer Burst。米口面射從那時(shí)起，徑球許多其他的電望的快電暴FRB已經(jīng)被探測到。其中一個(gè)被稱為FRB 180916的遠(yuǎn)鏡快速射電暴極為神秘，因?yàn)樗扛?6.35天就會(huì)有規(guī)律地進(jìn)行脈沖。發(fā)現(xiàn)
現(xiàn)在，速射天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了僅有的中國第二個(gè)高度活躍、重復(fù)的快速射電暴的例子，在射電暴之間有一個(gè)較弱但持續(xù)的緊湊射電發(fā)射源。這一發(fā)現(xiàn)提出了關(guān)于這些神秘天體的性質(zhì)的新問題，也提出了它們作為研究星系間空間性質(zhì)的工具的有用性。科學(xué)家們利用美國國家科學(xué)基金會(huì)的卡爾·G.揚(yáng)斯基甚大陣列（VLA）和其他望遠(yuǎn)鏡來研究這個(gè)在2019年首次發(fā)現(xiàn)的天體。
這個(gè)被稱為FRB 190520的天體是由中國的500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（FAST）發(fā)現(xiàn)的。該天體的一次爆發(fā)發(fā)生在2019年5月20日，并在同年11月該望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù)中被發(fā)現(xiàn)。用FAST進(jìn)行的后續(xù)觀測表明，與許多其他FRB不同，它發(fā)出的無線電波是頻繁的、重復(fù)的爆發(fā)。
2020年用VLA進(jìn)行的觀測確定了該天體的位置，這使得用夏威夷的斯巴魯望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行的可見光觀測顯示，它位于距離地球近30億光年的一個(gè)矮星系的外圍。VLA的觀測還發(fā)現(xiàn)，該天體在爆發(fā)之間不斷發(fā)射出較弱的無線電波。
加州理工學(xué)院的Casey Law說：“這些特征使這個(gè)看起來很像第一個(gè)FRB，它的位置在2016年就被確定了--也是由VLA確定的。這一發(fā)展是一個(gè)重大突破，提供了關(guān)于FRB的環(huán)境和距離的第一個(gè)信息。然而，它的重復(fù)爆發(fā)和爆發(fā)之間的持續(xù)無線電發(fā)射的組合，來自一個(gè)緊湊的區(qū)域，使2016年發(fā)現(xiàn)的天體——稱為FRB 121102，與所有其他已知的FRB不同，直到現(xiàn)在?！?br>“現(xiàn)在我們有兩個(gè)這樣的，這帶來了一些重要的問題，”Law說。Law是一個(gè)國際天文學(xué)家小組的成員，在《自然》雜志上報(bào)告了他們的發(fā)現(xiàn)。
FRB 190520和FRB 121102以及其他所有的差異加強(qiáng)了早先提出的一種可能性，即可能有兩種不同的FRB。
“那些重復(fù)的和不重復(fù)的是否不同？”西弗吉尼亞大學(xué)（WVU）的研究生Kshitij Aggarwal說：“那些持續(xù)的無線電發(fā)射呢--這很常見嗎？”
天文學(xué)家建議，可能有兩種不同的機(jī)制產(chǎn)生FRB，或者產(chǎn)生FRB的天體在其演化的不同階段有不同的作用。FRB來源的主要候選者是大質(zhì)量恒星作為超新星爆炸后留下的超密集中子星，或具有超強(qiáng)磁場的中子星，稱為磁星。
FRB 190520的一個(gè)特點(diǎn)使人們對FRB作為研究其與地球之間物質(zhì)的工具的有用性產(chǎn)生了疑問。天文學(xué)家經(jīng)常分析中間物質(zhì)對遙遠(yuǎn)天體發(fā)出的無線電波的影響，以了解這種脆弱物質(zhì)本身。當(dāng)無線電波通過含有自由電子的空間時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)這樣的效果。在這種情況下，高頻率的波比低頻率的波傳播得更快。
這種效應(yīng)被稱為Dispersion，可以通過測量來確定天體和地球之間空間的電子密度；或者，如果電子密度是已知的或假定的，則可以提供對天體距離的大致估計(jì)。這種效果經(jīng)常被用來對脈沖星進(jìn)行距離估計(jì)。
這對FRB 190520不起作用?；谟钪媾蛎浺鸬男窍倒獾亩嗥绽疹l移，對距離的獨(dú)立測量將該星系置于離地球近30億光年的地方。然而，該爆發(fā)的信號(hào)顯示出一定量的分散，通常表明距離大約為80億至95億光年。
Aggarwal說：“這意味著在FRB附近有很多物質(zhì)，這將混淆任何試圖用它來測量星系間氣體的嘗試?！彼a(bǔ)充說：“如果其他的也是這種情況，那么我們就不能指望用FRB作為宇宙的標(biāo)尺了?！?br>天文學(xué)家推測，F(xiàn)RB 190520可能是一個(gè) “新生兒”，仍然被留下中子星的超新星爆炸所噴出的致密物質(zhì)所包圍。隨著這些物質(zhì)最終消散，爆發(fā)信號(hào)的分散性也會(huì)下降。他們說，在“新生兒”的情況下，重復(fù)的爆發(fā)也可能是較年輕的FRB的特征，并隨著年齡的增長而減少。
“FRB領(lǐng)域現(xiàn)在發(fā)展得非?？?，每月都有新的發(fā)現(xiàn)出來。然而，巨大的問題仍然存在，而這個(gè)天體正在為我們提供有關(guān)這些問題的挑戰(zhàn)性線索，”西弗吉尼亞大學(xué)的Sarah Burke-Spolaor說。
作者:知識(shí)
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