2019年6月,天文學家使用歐洲VLBI網(wǎng)絡的八臺望遠鏡觀測了神秘的快速射電暴(其實2018年由不列顛哥倫比亞省的CHIME(加拿大氫強度測繪實驗)望遠鏡也曾發(fā)現(xiàn)),它們發(fā)現(xiàn)其中有著一些奇怪的節(jié)奏,經(jīng)過長達13個月的持續(xù)觀察,天文學家發(fā)現(xiàn)其具有高度重復的節(jié)奏規(guī)律。它具有驚人的規(guī)律性。16天為周期循環(huán)出現(xiàn),其在最初4天內,每小時出現(xiàn)一次,隨后12天不再出現(xiàn),之后再開始,以此為循環(huán)。
這是人類首次觀測到了周期性的快速射電暴。這是唯一已知的此類快速射電暴,它被命名為FRB180916.J0158 65。
快速射電暴是什么
快速射電暴(FRB)是太空中的神秘而強大的無線電波,2007年,是美國天文學家洛里默(Lorimer)在分析澳大利亞帕克斯(Parkes)望遠鏡于2001年進行觀測記錄的數(shù)據(jù)時發(fā)現(xiàn)的。洛里默發(fā)現(xiàn)探測到的射電信號有一個特點,就是有極大的色散量。我們都知道通過三棱鏡可以把一束白光分解成七種顏色的光,這就是光的色散現(xiàn)象,它是由于不同頻率的光具有不同的折射率導致的,不同的折射率也導致了光通過介質時的速度差異。
同樣,不同頻率的射電信號穿過星際空間時,由于星際空間中的自由電子影響而導致到達地球的時間發(fā)生差異,由于此前科學家就已經(jīng)知道銀河系內自由電子的大致分布,也就大致知道各個方向上射電信號的色散量,科學家發(fā)現(xiàn),銀河系內任何位置發(fā)射的信號都不足以產(chǎn)生這種射電暴那么高的色散,因此判斷這些信號來自銀河系外。
洛里默在2007年發(fā)表了這一結果,但因為當時只有一個孤例,因此人們對于其真實性還持懷疑態(tài)度。
2012年到2013年前后,人們又發(fā)現(xiàn)了多起類似事件,特別是索頓(Thorton)等人在2013年的論文中公布了4例FRB后,人們認識到這應該是種常見現(xiàn)象,于是開始積極搜尋FRB。中國“天眼”目前也是尋找FRB的主力軍。
快速射電暴往往只能持續(xù)幾毫秒,但釋放的能量幾乎相當于太陽近百年內發(fā)光的總和,發(fā)生地距離地球數(shù)十億光年。正是因為快速射電暴時間短、距離遠、分布上又有著非常強的隨機特點,基本摸不清規(guī)律。所以關于它的來源,科學家們只能給出幾種猜測。比如黑洞合并、中子星合并、超新星爆炸等等。
但是因為黑洞不可能在短時間內合并一次又一次,同理中子星、超新星也不可能短時間內多次合并或者爆炸,這些猜測都對不上其產(chǎn)生原因一直是天文學最大的難題之一。當然也有部分科學家認為,快速射電暴很可能由高等地外文明的技術“外泄”造成。
科學家之前發(fā)現(xiàn)過可重復快速射電暴
在這之前,科學家只發(fā)現(xiàn)過1個可重復的快速射電暴,在2012年的時候,科學家發(fā)現(xiàn)了一個不同尋常的快速射電暴,在12年科學家第一次接收到它之后,2015年,科學家又再次捕捉到了它,截止到 2017 年 1 月,5年里人類一共捕捉到它 共26次。這個快速射電暴被命名為FRB 121102。
霍金及米爾納成立的“突破聆聽”項目組2017年就曾報告稱,利用綠岸望遠鏡觀察到15次來自這一源頭的快速射電暴。現(xiàn)在,其已被定位于一個矮星系中的一片恒星形成區(qū),紅移約為0.2。
雖然FRB 121102具有重復性,然而并無規(guī)律可言。而加拿大科學家觀測到的快速射電暴,具有很明顯的周期性,
而FRB180916.J0158 65。科學家使用一種稱為甚長基線干涉測量法 (VLBI) 的技術,他們獲得了足夠高的分辨率,可以將其定位到大約 7 光年寬的區(qū)域。然后用世界上最大的光學望遠鏡之一——夏威夷莫納克亞山上的 8 米雙子座北望遠鏡進行的后續(xù)觀測表明,確定FRB180916.J0158 65起源于 SDSS J015800.28 654253.0 中的一個恒星形成區(qū),這是一個距離地球約5億光年外的一個螺旋星系。
如此獨特的周期性顯示,科學家認為,此次快速射電暴可能來自于圍繞其他星體運動的某個天體,或是被周期性的星風阻擋的某個神秘信號源。
神秘信號將告訴人類什么?
那這個神秘信號會告訴人類什么呢?
科學家堅信,來自宇宙的神秘信號FRB180916.J0158 65中擁有來自宇宙的珍貴信息,因為科學家認為,大量的遙遠的FRB可以作為跨越超遠距離的物質探測器。這些中間物質模糊了來自宇宙微波背景(CMB)的信號,CMB是宇宙大爆炸遺留下來的輻射。
對這些中間物質的仔細研究將有助于我們更好地理解基本的宇宙成分,比如影響宇宙膨脹速度的普通物質、暗物質和暗能量的相對數(shù)量。
FRB還可以用來追蹤當宇宙大爆炸后溫度降低時,是什么分解了氫原子的“霧”,在早期宇宙中形成了自由電子和質子,所以如果人類可以揭開它的真實面紗,那么人類就能夠了解宇宙演化以及星系際介質的奧秘。甚至,有可能收獲意外驚喜。