天文學家將已知的重複快速射電暴的數量增加一倍
快速射電暴(FRB)是重複的無線電波閃光,對天文學家來說仍然是一個神秘的來源。我們知道一些關於它們的事情: 比如說,FRB起源於銀河係以外的地方,而且它們可能是由垂死的恆星的灰燼產生的。雖然許多天文電波被觀察到只爆發了一次,但有些電波卻被看到爆發了多次–這一難題導致天文學家質疑這些電波在性質和起源上是否相似。
一幅藝術家的作品描繪了CHIME望遠鏡全年探測快速射電暴的情況。資料來源:CHIME/FRB合作,由Luka Vlajić進行藝術補充。
現在,一個龐大的天文學家團隊,包括來自麻省理工學院Kavli天體物理學和空間研究所以及麻省理工學院物理系的幾位天文學家合作開展了破解FRB起源和性質的工作。他們最近在《天體物理學雜誌》上發表的開放性文章報告說,發現了25個新的重複FRB源,使科學家已知的這些現象的數量增加到50個。此外,研究小組發現,許多重複的FRB是不活躍的,在每週的觀測時間內產生不到一個爆發。
由加拿大領導的加拿大氫氣強度繪圖實驗(CHIME)在掃描整個北方天空時,對探測數以千計的FRB起到了作用。因此,與CHIME/FRB合作的天文學家們開發了一套新的統計工具來梳理大量的數據集,以找到迄今為止探測到的每一個重複源。這為天文學家提供了一個寶貴的機會,用不同的望遠鏡觀測同一個源,研究發射的多樣性。”我們現在可以準確地計算出兩個或更多來自類似地點的爆發的概率,這不僅僅是一個巧合,”鄧拉普天文學和天體物理學研究所的鄧拉普博士後研究員、這項新工作的通訊作者Ziggy Pleunis解釋說。
研究小組還得出結論,所有的FRB最終可能會重複出現。他們發現,無論是從爆發的持續時間還是從發射的頻率範圍來看,被視為只爆發過一次的無線電波與被視為爆發過多次的無線電波都有所不同,這鞏固了這些無線電爆發確實具有不同起源的觀點。
麻省理工學院博士後Daniele Michilli和博士生Kaitlyn Shin都是麻省理工學院助理教授Kiyoshi Masui的同步無線電實驗室成員,他們分析了來自CHIME的1024個天線的信號。Michilli說,這項工作”使我們能夠毫不含糊地將一些信號源確定為中繼器,並為其他觀測站提供準確的坐標以進行後續研究”。
Shin說:”現在我們有了一個更大的重複FRB樣本,我們就能更好地理解為什麼我們可能觀察到一些FRB是重複者,而另一些顯然是不重複的,以及對更好地理解其起源有什麼影響。”
Pleunis補充說:”FRB可能是由爆炸性恆星死亡的遺留物產生的。通過詳細研究重複的FRB源,我們可以研究這些爆炸發生的環境,更好地理解恆星生命的最後階段。我們還可以更多地了解在恆星消亡前和消亡過程中被排出的物質,這些物質隨後被送回FRB所處的星系。”