【原】具有穩(wěn)定周期的快速射電暴，科學界的猜測，星系的簡單科普

天文在線 2023-04-08 發(fā)布于云南

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預打印服務器arXiv上的一篇新論文稱，射電望遠鏡已經(jīng)探測到來自另一個星系的快速射電爆發(fā)，這個星系似乎在16天的周期內發(fā)生脈動，該論文尚未經(jīng)過同行評議。

我們從未在以前的觀測中見到過這樣的現(xiàn)象，如果觀測確認無誤的話，那么這就是我們有史以來第一次記錄到擁有穩(wěn)定周期的快速射電暴。很多人會問其是否與外星人有關聯(lián)，答案可能是沒有的，但是此觀測可以幫助我們更深入地了解這一奇異的現(xiàn)象。

快速射電暴（FRB, Fast Radio Burst）是短暫而猛烈的無線電波爆發(fā)，其數(shù)微秒爆發(fā)的能量相當于太陽十年釋放能量之和。我們暫不確定快速射電暴的源頭，但其一定蘊含著極大的能量。現(xiàn)有推論懷疑可能一個是正在蒸散的黑洞、宇宙中一次毀滅性的碰撞、或是一個自旋的天體，比如一個擁有強大磁場的中子星。更有一些人認為這些射電暴可能來自外星高級智慧文明，然尚未有足夠的論據(jù)支撐其觀點。

2007年，我們從2001年采集的數(shù)據(jù)中才第一次檢測到快速射電暴的存在。天文學家們也只是剛剛開始認識學習這種異樣的天文現(xiàn)象。絕大多數(shù)的快速射電暴都是一次性的（也有小部分被檢查到了重復的脈沖），因此很難對他們進行深入研究。然而此次的脈沖信號，似乎有著穩(wěn)定而重復的周期。

這次的觀測事件，被命名為'FRB 180916.J0158+65’，似乎是來自一個5億光年之外的漩渦星系，也是迄今為止距地球最近的一個快速射電暴源。新的研究使用了加拿大氫強度測繪實驗（位于加拿大不列顛哥倫比亞省自治領的射電天體物理臺的干涉射電望遠鏡）記錄了從2018年9月16日到2019年10月30日之間的28個射電暴。

圖解：位于加拿大不列顛哥倫比亞省自治領的射電天體物理臺的干涉射電望遠鏡，幫助探測到了本次的快速射電暴。圖源：Theguardian

天文學家在連續(xù)的4天內觀測到了每小時一次的射電暴，隨即觀測陷入沉寂，但在信號消失的第12天后又以相同的頻率再次出現(xiàn)，造成了約16.35天的脈沖信號周期。

“此次的發(fā)現(xiàn)是我們第一次探測到其周期性的快速射電暴” 研究人員在論文中寫道“這個重復的16.35天周期將是對我們研究此快速射電暴本質的一個很非常重要的線索。”

從理論上來說，了解一個信號的周期性的確可以幫助我們更好地研究這個信號背后的產(chǎn)生原因。比如這個信號的周期可能是一個天體自傳或是公轉的周期，但是目前我們仍然無法完全確定這個信號的來源。

擴展閱讀：星系

星系指由許多恒星系、氣體、宇宙塵埃、暗物質組成的運行系統(tǒng)。英語的星系'Galaxy’來自希臘語'Galaxia’，本意是特指我們所處的銀河系。

在宇宙膨脹的影響下，重力將星系聚合在一起。宇宙膨脹可以發(fā)生在星系群與星系群之間，卻幾乎不能影響一個星系群內部的結構。重力可以將一個星系聚合在一起，同樣的，也能將一個星系群聚合在一起，就包括銀河系所在的本星系群。一個星系或星系群中的物質和能量導致了重力的產(chǎn)生。星系中所有的一切都圍繞著一個重心運動，這也是重力造成的。

星系可以被分成漩渦星系、橢圓星系、透鏡星系，它們都可以有棒狀結構亦或是沒有。還有占星系總數(shù)約四分之一的不規(guī)則星系?？捎^測宇宙中有著超過2*10^12個星系與10^24顆恒星（比地球上的沙粒數(shù)量還多）。

圖解：哈勃星系分類。圖源:Wikipedia

星系的尺寸也不盡相同。典型的星系從最小的矮星系（擁有約一千萬顆恒星）到巨星系（擁有約10^14顆恒星），都圍繞著其星系的重心運動。星系中可能存在很多恒星系統(tǒng)、星團與多樣的星際云。太陽就是銀河系中眾多的恒星之一；太陽系包括了地球在內的所有其他圍繞太陽運動的天體。

星團不是星系，而是存在于星系之內。球狀星團是外觀呈球形的星團，球狀星團因為被重力緊緊束縛，使得恒星高度向中心集中，因此外觀呈球形。且被發(fā)現(xiàn)多在一個星系的暈之中。我們所觀測到的最大的星團之一----梅西爾15星團擁有超過數(shù)百萬恒星緊密地聚合在一起，而在星團中心是一個黑洞。因為其恒星密度過大，我們很難精確地測算其數(shù)量，但是梅西爾15中恒星數(shù)量顯然比一些小星系都要多。