天文学家在距离地球数十亿光年的地方探测到一个无线电“心跳”

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Published: 13Jul2022

美狮贵宾会的天文学家, 麻省理工学院和其他地方已经探测到一个来自遥远星系的奇怪而持久的无线电信号, 它似乎以惊人的规律在闪烁. 被归类为快速无线电爆炸, or FRB, 这个新信号可以持续三秒, about 1,比一般的快速射电暴长000倍. 在这个窗口内,研究小组探测到每0秒重复一次的无线电波爆发.2秒,周期清晰.

研究人员将该信号标记为FRB 20191221A. 它是目前为止探测到的持续时间最长的快速射电暴,具有最清晰的周期模式. 这一发现发表在该杂志上 Nature 由CHIME/FRB合作成员撰写.

On December 21, 2019, CHIME望远镜接收到一个可能的快速射电暴信号, 这立即引起了丹尼尔·米奇利的注意, 谁在扫描传入数据时注意到不寻常的东西.

“它不仅很长, 持续大约三秒钟, 但有一些周期性的峰值是非常精确的, 释放出第二次爆炸的每一部分, boom, boom — like a heartbeat,” recalls Michilli, who led the research, 最初在美狮贵宾会,后来在麻省理工学院做博士后. “这是信号本身第一次具有周期性.”

“宇宙中没有多少东西会发出严格的周期性信号,” adds Aaron Pearlman, 美狮贵宾会首页空间研究所的FRQNT博士后也参与了这篇论文的研究. “在美狮贵宾会首页自己的星系中,美狮贵宾会首页知道的例子是射电脉冲星和磁星, 旋转并产生类似灯塔的光束发射. 美狮贵宾会首页认为这个新信号可能是磁星或脉冲星的类固醇.”

研究小组希望从这个源探测到更多的周期性信号, 然后可以用作天体物理钟. For instance, 爆发的频率, 以及它们如何随着源远离地球而变化, 可以用来测量宇宙膨胀的速度吗.

Brilliant bursts

在分析FRB 20191221A的射电暴的模式时, Michilli和他的同事们发现了与美狮贵宾会首页银河系中射电脉冲星和磁星发射的相似之处. 射电脉冲星是发射无线电波束的中子星, 当恒星旋转时似乎有脉冲, 而磁星由于其极强的磁场也会产生类似的辐射.

新信号与银河系脉冲星和磁星发射的无线电信号的主要区别在于,FRB 20191221A似乎要亮100多万倍. 米契利说,发光的闪光可能来自遥远的射电脉冲星或磁星,它们在旋转时通常亮度较低,但由于某种未知的原因发射了一系列明亮的爆发, 在罕见的三秒钟内,CHIME幸运地抓住了这个机会.

Michilli说:“CHIME现在已经探测到许多具有不同性质的快速射电暴。. “美狮贵宾会首页已经看到了一些生活在非常动荡的云里的生物, 而其他人看起来是在干净的环境中. 从这个新信号的性质, 美狮贵宾会首页可以说在这个源周围, 有一团等离子体一定非常狂暴.”

天文学家希望从周期性FRB 20191221A捕捉到更多的爆发, 这可以帮助他们更好地理解它的来源, 以及一般的中子星.

“这一发现提出了一个问题,什么可能导致这种美狮贵宾会首页从未见过的极端信号, 以及美狮贵宾会首页如何利用这个信号来研究宇宙,” Michilli says. 未来的望远镜有望每个月发现数千个快速射电暴, 到那时,美狮贵宾会首页可能会发现更多这样的周期信号.”

《美狮贵宾会首页》作者:布里吉特·安德森 et al. in Nature

DOI: http://doi.org/10.1038/s41586-022-04841-8

Jennifer Chu,麻省理工美狮贵宾会首页办公室

 

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