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天文学中出现了一种新的快速射电爆发。

最近,加拿大科学小组在《自然》官方网站上发表了两篇论文,指出加拿大氢强度绘图实验(编钟)射电望远镜在2018年夏季预调试阶段检测到13次快速射电爆发,其中一次是罕见的连续重复快速射电爆发。有一段时间,主要媒体都被这个来自宇宙深处的神秘信号占据了。

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其起源仍是个谜

快速无线电风暴是一种短而猛烈的无线电波爆发的天文现象,通常只持续几毫秒,但释放的能量可以相当于太阳一整天释放的能量。

截至2018年底,已观察到60多次快速无线电脉冲,其中只有一次是连续重复信号。重复的快速无线电脉冲再次被探索,这是很有研究价值的。中国科学院紫金山天文台研究员吴雪峰在接受《科技日报》采访时表示,一旦快速射电风暴被确定为重复风暴,就可以人工控制卫星和望远镜的定期观测,从而确定风暴源的位置,探索风暴源的空环境,为研究快速射电风暴的生成机制奠定基础。例如,第一个重复的风暴源位于银河系外距离地球约30亿光年的一个矮星系的恒星形成区。

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尽管目前还不清楚快速无线电脉冲的真正形成机制,但学者们已经提出了许多不同的理论假设。吴雪峰说,对于非重复性风暴,一些学者认为它与灾难性事件有关,如致密天体的坍塌或致密双星的合并。例如,一次射电爆发可能是在中子星坍缩成黑洞的过程中形成的,一次非重复爆发也可能是由两颗中子星的合并产生的。2017年轰动世界的引力波事件也是由双中子星合并引起的,也就是说引力波、伽马射线爆发和快速射电爆发可能同时发生。至于重复爆发,一些学者认为,如果中子星或脉冲星闯入小行星带,它们与小行星之间的每次碰撞都可能产生性质相同的快速射电爆发。一些学者认为中子星对白矮星的间歇性吸积可能会产生重复的爆发。

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学者们已经提出了许多其他的模型,但是快速无线电波爆发的真正机制需要更多的观测来检验。吴雪峰说:综上所述,天文学界对射电快速爆发达成了三个基本共识:这是非人为因素造成的天文现象;至少有两种类型:重复性和不重复性;它起源于银河系以外的遥远宇宙。

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编钟望远镜有高产的诀窍

回顾过去,人类第一次发现快速无线电风暴已经将近20年了。世界各地的科学家花了十多年的时间才发现了60多次射电爆发。为什么加拿大编钟望远镜在短时间内遇到了13?这台望远镜的独特技能是什么?

编钟望远镜具有宽视场、高灵敏度和高时间分辨率的优点,并找到了一个良好的平衡点,这已成为其观察快速射电爆发的独特方式。中国科学院国家天文台研究员陈薛磊在接受《科技日报》采访时表示,目前,快速射电爆发是随机发生的,望远镜的视场越大,空同时观测的天数范围就越大,因此它捕捉到了快速射电爆发。机会越多;更高的灵敏度提供了检测弱强度快速无线电脉冲的可能性。编钟望远镜还有一个强大的数据处理系统,可以在大视场中获得相对较高的时间分辨率,并从大量数据中提取出毫秒级的快速无线电脉冲信号。

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巴夏礼和阿雷西博射电望远镜用于搜索快速射电爆发,具有很高的灵敏度,但是它们的视场很小,通常需要更长的时间才能找到目标。原则上,任何射电望远镜都有可能捕捉到快速的射电爆发,包括中国的& lsquo目光敏锐。在陈看来,fast具有较高的灵敏度,在捕获信号强度较弱的快速无线电脉冲方面具有一定的优势。此外,有迹象表明弱爆发发生得更频繁,因此FAST有机会检测到它们。至于fast需要多长时间才能探测到快速无线电脉冲群,陈表示,目前还无法预测。

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随着人们越来越关注快速射电爆发,许多研究团队开始升级射电望远镜的接收设备,以达到更高的时间分辨率。可以预测,在未来的几年里,人们探测到的快速无线电脉冲的数量将会大大增加,而快速无线电脉冲的神秘将会逐渐揭开。到那时,研究人员的主要任务将是定位快速无线电脉冲的来源。陈对说道。

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