天文學家偵測到80億年前產生的電波暴
天文學家發現了一個來自80 億年前的射電訊號,這意味著它穿越了可觀測宇宙一半以上的年齡和寬度才來到這裡。由於它在宇宙中的豐富經驗,這個訊號實際上可以幫助我們追蹤”失踪”的物質。
藝術家眼中的遙遠快速射電暴穿越銀河系空間來到地球上的景象ESO/M. Kornmesser
這個訊號被命名為FRB 20220610A,屬於快速電波暴(FRB)。顧名思義,這是一種持續時間只有幾毫秒的尖銳無線電波爆發,似乎從天空的各個角落湧來。它們的確切來源仍不清楚,但最有可能的是一種被稱為磁星的高度磁化的中子星。
迄今為止探測到的大多數FRB 都來自數億光年或數十億光年之外。最近的一次只有幾萬光年–在我們的銀河系內。但是,2022 年6 月10 日進行的新探測是迄今為止發現的最遙遠的FRB。研究團隊說,80 億光年的距離很可能已經接近現代技術能精確定位的極限。
這項研究的第一作者斯圖爾特-萊德博士說:”利用ASKAP 的天線陣列,我們能夠精確地確定爆發來自哪裡。然後,我們利用位於智利的歐洲南方天文台(ESO)甚大望遠鏡(VLT)搜索源星系,發現它比迄今發現的任何其他FRB源都要古老和遙遠,而且很可能就在一小群合併星系之中。”
快速射電暴到達探測到它的儀器的藝術印像卡爾-諾克斯(OzGrav/斯溫伯恩大學)
研究小組說,這項研究還表明,快速電波暴可以幫助天文學家解開另一個宇宙之謎:失蹤的物質。我們最好的宇宙模型顯示,宇宙應該包含一定量的物質,但當科學家統計所有星系、恆星、行星、黑洞和其他一切時,似乎存在著巨大的缺口–我們缺少了大約40% 的正常物質預算(相對於暗物質而言,暗物質是完全不同的東西)。
最主要的假設是,所有這些物質都是以極度彌散的氣體形式漂浮在星系間的空間。這種氣體非常稀薄,幾乎不可能被偵測到,但這正是FRB 的用武之地。天文學家可以研究這些無線電訊號中不同波長的光的到達時間,從而推斷出它們所經過的物質密度。旅程越長,包含的數據就越多,這使得新的無線電訊號成為一個寶庫。果然,新的觀測結果似乎與瀰漫星系間氣體假說相吻合,提供了迄今為止最有力的證據。
“雖然我們仍然不知道是什麼導致了這些巨大的能量爆發,但這篇論文證實了快速射電暴是宇宙中常見的事件,我們將能夠利用它們來探測星系間的物質,並更好地了解宇宙的結構,”該研究的共同第一作者Ryan Shannon 副教授說。
這項研究發表在《科學》雜誌。