新研究發現一些深空快速電波暴中存在持續輻射的起源
對快速電波暴的新研究表明，它們的持續輻射可以用磁星或X射線雙星形成的等離子體氣泡來解釋，從而讓人們對這些宇宙之謎有了更深入的了解。由科學家組成的國際研究小組發現了一條新線索，可以幫助人們了解快速電波暴（FRB）–深空中劇烈的宇宙爆炸–的能量來源。
一個磁星被星雲包圍的藝術圖像，該星雲產生了與某些宇宙快速電波暴相關的連續電波輻射。 資料來源：S. Dagnello， NSF/AUI/NRAO
FRB 在十多年前首次被發現，現在仍然是宇宙中最神秘的事件之一。 儘管進行了大量研究，但驅動這些爆發的確切機制仍不清楚。 不過，在少數情況下，FRB 的短暫閃光會伴隨著較弱的持續電波輻射。
一項新的研究揭示，等離子體氣泡很可能會在一些FRB 的初始閃光之後產生持續的輻射發射。 這項研究由義大利國家天文物理研究所（INAF）和包括內華達大學拉斯維加斯分校（UNLV）天文物理學家張兵在內的國際科學家團隊領導，最近發表在《自然》（Nature）雜誌上。
研究人員重點研究了2020 年發現的快速電波暴FRB20201124A，其源頭距離地球約13 億光年。 位於新墨西哥州的Karl G. Jansky 超大陣列（VLA）與全球其他陣列一起觀測到了這場快速射電暴，後者是目前世界上最靈敏的射電望遠鏡。 這些訊號源的結合使科學家們能夠全面了解FRB 及其宿主星系。
新論文的第一作者、INAF 研究員加布里埃爾-布魯尼（Gabriele Bruni）解釋說：”我們能夠通過觀測證明，與一些快速射電暴一起觀測到的持續發射，其表現符合星雲發射模型的預期，即圍繞著中心引擎的電離氣體’氣泡’。範圍擴大了兩個數量級。
理論影響與未來研究
這些觀測結果表明，這些FRB 的中心引擎可能是磁星，它們是密度驚人、城市大小的中子星，擁有宇宙中最強大的磁場。 由於磁星偶爾會透過耗散磁場產生X射線暴，因此它們被認為是產生FRB的可信來源。 另一種可能性是，它們是由所謂的高分泌X 射線雙星系統驅動的，這種系統由中子星或黑洞組成，並以極高的速率從伴星吸取物質。
研究人員認為，磁星或X射線雙星產生的風能夠”吹”起等離子體泡，從而導致持續的電波輻射。
研究報告的合著者、UNLV 內華達天體物理中心主任、教授張兵說：”根據我們的理論，持續射電源的亮度應該與法拉第旋轉量成線性比例，而法拉第旋轉量是衡量FRB 源周圍介質強度和密度的一個參數。 “我們觀測到的結果與預測模型非常吻合，顯示已知FRB 源的情況是一致的。 “
結論與未來方向
研究人員說，雖然大多數FRB並不顯示可測量的持續發射，但了解發射的性質對於解開這些神秘宇宙源的起源之謎至關重要。
張說：”據預測，來自大多數FRB的持續射電源會因為太微弱而無法探測到，這與我們的理論是一致的。在附近磁化環境更強的FRB周圍探測到更多無線電氣泡，將進一步檢驗我們的理論，使我們離了解FRB的性質和起源又近了一步。
編譯自/ SciTechDaily