近日,一個(gè)由加拿大科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的科學(xué)團(tuán)體探測到了太空中重復(fù)的快速射電暴(Fast Radio Burst , 簡稱FRB),它產(chǎn)生于15億光年之外,被命名為FRB 180814. J0422+73。1月9日,關(guān)于這一發(fā)現(xiàn)的兩篇論文的未編輯版在學(xué)術(shù)期刊《自然》(Nature)上線。
快速射電暴指的是突然產(chǎn)生于銀河系之外的無線電波,它通常只持續(xù)幾毫秒,并攜帶著巨大的能量,2007年首次在脈沖星搜索數(shù)據(jù)中被發(fā)現(xiàn)。迄今為止,人類共探測到60多次快速射電暴。
這次的發(fā)現(xiàn)具有一定的特殊性:傳來的無線電波重復(fù)了6遍。這是人類歷史上第二次探測到重復(fù)的無線電爆發(fā),第一次發(fā)生在2015年。
很多媒體對這一發(fā)現(xiàn)進(jìn)行了報(bào)道,包括BBC,CNN、《衛(wèi)報(bào)》等,一些還認(rèn)為這可能是外星生命的證據(jù),將重復(fù)性的無線電波解讀為外星為文明發(fā)出來的信號,甚至猜測有沒有外星文明可以在幾年時(shí)間就飛躍幾十億光年的距離。
但是,作出這一發(fā)現(xiàn)的科學(xué)團(tuán)體在《自然》的論文中并未給出任何與外星生命相關(guān)的推測。
他們僅表示,由于之前僅有一次探測到重復(fù)性爆發(fā),因此很難得出任何結(jié)論,而再度發(fā)現(xiàn)重復(fù)性爆發(fā)意味著這種現(xiàn)象很可能并不像之前想象的那樣罕見。正如論文的作者之一、英屬哥倫比亞大學(xué)天體物理學(xué)家Ingrid Stairs所說:“這意味著它們可能還有更多。”
關(guān)于FRB 180814. J0422+73的論文之一
“此次爆發(fā)可能產(chǎn)生于太空中的一叢高密度物質(zhì),例如某個(gè)超新星殘余,或者是來自某個(gè)星系的中心黑洞附近。”論文的另外一位作者、來自多倫多大學(xué)的天文學(xué)家Cherry Ng經(jīng)初步分析后是這么推測的。
關(guān)于FRB 180814. J0422+73的論文之二
沒有參與這一研究,但從事相關(guān)研究工作的中國科學(xué)院國家天文臺研究員陳學(xué)雷則直接表示,是否為外星人發(fā)出的信號,“這個(gè)可能性非常小,比較有可能的是一種自然現(xiàn)象”。
“對于2015年發(fā)現(xiàn)的一個(gè)重復(fù)暴,我們曾對其爆發(fā)規(guī)律做過統(tǒng)計(jì)分析,發(fā)現(xiàn)比較類似地震的規(guī)律,因此猜想可能是中子星的星震引起的,這個(gè)新發(fā)現(xiàn)的重復(fù)暴有助于我們進(jìn)一步分析這一現(xiàn)象,檢驗(yàn)我們的理論。”陳學(xué)雷說。
幫助探測到此次快速射電暴的是位于加拿大英屬哥倫比亞地區(qū)的射電望遠(yuǎn)鏡CHIME(Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment),2017年才投入使用,英屬哥倫比亞大學(xué)、多倫多大學(xué)、麥吉爾大學(xué)等多所高校和研究所的科學(xué)家們設(shè)計(jì)建造了CHIME望遠(yuǎn)鏡并利用其進(jìn)行研究。
快速射電暴正是CHIME研究團(tuán)體的系列工作之一,此前已經(jīng)有13次外太空無線電爆發(fā)被CHIME探測到。
研究者認(rèn)為,此次發(fā)現(xiàn)刷新了科學(xué)家對于快速射電暴的信號頻率的理解。過去探測到的爆發(fā)信號頻率大都在1400MHz左右,最低的是美國的綠堤望遠(yuǎn)鏡(GBT)在800MHz發(fā)現(xiàn)。位于澳大利亞的低頻射電望遠(yuǎn)鏡陣列(MWA)和歐洲的新的國際低頻陣列(LOFAR)望遠(yuǎn)鏡也一直在較低頻率搜尋快速射電暴,均未能找到。“有一些人猜想這種輻射只出現(xiàn)在較高的頻率上,那么這就對其輻射機(jī)制提供了一個(gè)線索。”陳學(xué)雷說。
這次披露的頻率則要低得多,甚至達(dá)到了400MHz。射電望遠(yuǎn)鏡CHIME能探測的電磁波頻率范圍是400~800MHz,說明快速射電暴的信號比我們猜想的還要低。“不過,CHIME的觀測頻率還是比LOFAR和MWA高,所以這個(gè)問題沒有完全解決,但它說明快速射電暴還有許多需要研究的東西。”陳學(xué)雷說。
他同時(shí)表示,他們團(tuán)隊(duì)研制的的天籟望遠(yuǎn)鏡陣列和CHIME非常相似,都具有大視場,非常適合搜尋這類信號偶爾出現(xiàn)的信號。“CHIME成功發(fā)現(xiàn)一批快速射電暴證明了這種望遠(yuǎn)鏡的價(jià)值。”陳學(xué)雷說。目前,他們在國家天文臺預(yù)研經(jīng)費(fèi)支持下啟動(dòng)了一個(gè)小型快速射電暴數(shù)字處理后端實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的研制,“目前硬件已經(jīng)生產(chǎn)出來了,預(yù)計(jì)今年上半年能夠安裝到天籟望遠(yuǎn)鏡上”。
CHIME團(tuán)隊(duì)的論文稱,該發(fā)現(xiàn)還帶了一個(gè)重要的直接影響:天文學(xué)家們需要對之前提出的快速射電暴理論模型做出重大修改。自快速射電暴爆發(fā)被人類探測到以來,天文學(xué)家們就試圖將它們的特征進(jìn)行比較并建立理論模型來解釋其起源及所處環(huán)境。此次無線電爆發(fā)的頻率已經(jīng)推翻了一些模型。
“不管這些無線電波來自哪里,我們都很有興趣去研究它們能產(chǎn)生的頻率范圍有多廣。在有些模型中,它們的源頭是無法發(fā)出這么低的信號的。” 論文的作者之一、麥吉爾大學(xué)的Arun Naidu說。
{{item.content}}