宇宙神秘射电爆发现象:几毫秒释放太阳一天能量

2015年01月20日08:28   新浪科技 微博    收藏本文     
示意图:隶属澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)的帕克斯天文台射电望远镜正在接收来自神秘的“快速射电暴”发出的偏振电磁波信号  示意图:隶属澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)的帕克斯天文台射电望远镜正在接收来自神秘的“快速射电暴”发出的偏振电磁波信号
快速射电暴强度变化图,可以看到随时间推移显示剧烈的变动性,其爆发持续时间仅有数个毫秒。在爆发发生的前后接收到的只有宇宙的背景噪音  快速射电暴强度变化图,可以看到随时间推移显示剧烈的变动性,其爆发持续时间仅有数个毫秒。在爆发发生的前后接收到的只有宇宙的背景噪音

  新浪科技讯 北京时间1月20日消息,据物理学家组织网站报道,天文学家们在宇宙中发现了一类奇特的现象,他们将其称作“快速射电暴”。这是一种持续时间极短的射电暴,其在宇宙中的具体来源尚不明确。有关这项研究的结果已经刊载于近日出版的《皇家天文学会月报》上。

  在过去的数年间,天文学家们一直在对一种新的现象进行观察,这是一种持续时间极短的射电暴,其持续时间通常仅有数个毫秒。科学家们最早是在2007年首次观测到这种现象,当时研究人员在整理设在澳大利亚东部的帕克斯天文台档案数据时注意到了这种现象。在那之后,科学家们又先后6次在帕克斯天文台的记录中发现这种爆发的信号,随后又在设于波多黎各的阿雷西博天文台数据中发现了第7个案例。然而所有这些爆发信号几乎都是在它们发生许久之后才被注意到的,直到现在,天文学家们才终于开始实现对这种射电暴的实时观测。

  射电,X射线和可见光

  一个澳大利亚的天文学家小组开发出一项技术,可以用于对这类快速射电暴现象进行检测,从而可以实现对该现象的实时观测。这项技术得到了很不错的结果,于是现在一个由斯威本科技大学的艾米丽·佩特罗夫(Emily Petroff)领导的研究组使用帕克斯天文台的望远镜成功地实现了对这种“快速射电暴”的实时观测。这种爆发现象的特征表明其爆发源距离地球远达55亿光年以上。

  现在天文学家们已经确定了这种爆发的来源位置,并且观测是实时进行的,于是位于地面上和空间轨道上的观测设备便可以被充分调用,用于开展其他波段的后续跟进观测工作。

  丹麦哥本哈根大学尼尔斯玻尔研究所暗物质宇宙学中心的天体物理学家丹尼尔·马列萨尼(Daniele Malesani)表示:“借助雨燕空间望远镜,我们可以对爆发源区位置进行X射线波段观测。我们在那个位置上观测到两个X射线源。”

  紧接着,天文学家们使用位于帕尔马天文台的北欧光学望远镜对这两个X射线源进行观测。同样来自丹麦哥本哈根大学尼尔斯玻尔研究所暗物质宇宙学中心,同时还在以色列威兹曼研究所任职的天体物理学家格拉格斯·列朗达斯(Giorgos Leloudas)表示:“我们在可见光波段进行了观测,我们注意到那里存在两个脉冲星,换句话说两个活跃的黑洞。它们与射电暴现象完全没有关系,而只不过是碰巧位于同一方向上。”

  进一步考察

  那么事实究竟如何?尽管天文学家们这一次实现了对这种快速射电暴现象的实时观测并立即开展了其他波段的跟进观测,覆盖的波段从红外,可见光,紫外波段一直到X射线波段,但所有这一切努力都没有得到任何结果。但天文学家们在这一过程中仍然有所收获。

  丹尼尔· 马列萨尼表示:“我们现在可以排除很多种可能性。这种爆发现象可以在几个毫秒的短促时间里释放出相当于太阳在一整天的时间里释放的能量。但我们在其他波段 上都没有得到有意义观测结果的事实则可以帮助我们排除一大批与剧烈的爆发事件相关的天文现象是其背后原因的可能性,比如源自恒星爆发以及超新星的伽马射线 暴。在此之前天文学家们一直将其作为是这种神秘的‘快速射电暴’现象的候选解释之一。”

  除此之外,这种爆发现象还为天文学家们留下了其他线索。帕克斯天文台的望远镜探测到来源光线的偏振现象。所谓偏振是指电磁波在传播过程中,其震荡方向上发生的改变,其一般可以分为圆偏振和线偏振两类。来自这种射电暴的信号显示超过20%的圆偏振,暗示其附近存在磁场作用。

  丹尼尔·马列萨尼指出:“目前的理论是认为这种射电暴可能与某种非常致密的天体有关,如中子星或黑洞,而这种爆发现象则有可能与这类天体的相撞或星震现象有关。不管如何,此次观测结果带给我们的认识已经超出了我们的预想。”(晨风)

文章关键词: 爆发太阳能量射电

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