快速射电暴|古怪的邻近恒星揭秘快速射电暴的起源
在下旬的短短几秒内 ， 银河系中一颗超磁化的恒星突然释放出无线电能量 。 如今 ， 科学家表示 ， 这种突然且奇怪的爆发可能有助于解释天文学上最大的谜题之一：是什么驱动了宇宙中更遥远的其它数百个神秘的快速射电暴 。
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（图解：磁星释放出无线电能量想象图；图源：Nature)
这颗恒星SGR 1935+2154是一颗磁星 。 磁星是超新星爆发后留下的高密度旋转内核 ， 并且被包裹在强烈的磁场中 。 许多天文学家认为 ， 快速射电暴——短暂而强烈的但仅持续几秒的宇宙闪光——来源于磁星 ， 但还不能证明两者的关联 。 “我不能百分百地确定快速射电暴来源于磁星 ， ” 艾米莉·彼得罗夫（阿姆斯特丹大学天文学家）说道 ， “但迄今为止 ， 这个观察到的现象是我们所能找到的最有力证据 。 ” 有关这个快速射电暴的初步论文已经挤爆了arXiv预印本服务器 。
【快速射电暴|古怪的邻近恒星揭秘快速射电暴的起源】
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（图解：磁星 ， 一类高度磁化的中子星；图源：NASA）
目前为止 ， 已知的快速射电暴距离地球约1.5亿秒差距（4.9亿光年） ， 而在银河系发现的这个磁星距离地球仅1万秒差距 ， 这样的距离给天文学家提供了良好的观测视野 。 莎拉·伯克·斯波拉尔（西弗吉尼亚大学天文学家）说道：“这是一个绝佳的机会 ， 我们可能会了解至少一种导致快速射电暴的原因 。 ”
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（图解：快速射电暴想象图；图源：Science）
此次射电爆发开始于4月27日 ， 全球各地包括NASA的尼尔·格雷尔斯雨燕天文卫星在内的人造卫星观察到了磁星SGR 1935+2154发出的伽玛射线 。 这颗磁星是银河系30颗已知磁星之一 ， 这些磁星的活动偶尔会猛增 ， 在此期间它们会发出不同波长的辐射 。 4月28日 ， 加拿大氢强度测绘实验（CHIME）射电望远在其磁层所在的位置 ， 检测到了巨大的射电闪光 。 CHIME团队一直希望能够收到磁星SGR 1935+2154释放出的无线电信号 ， 只不过他们起初认为收到的会是微弱的无线电脉冲 。 “相反 ， 我们发现了更令人激动的如此强烈的快速射电暴 ， ”保罗·斯科尔斯（多伦多大学参与该研究的天文学家）说道 。
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(图源：CHIME射电望远镜；图源：utoronto）
另一个研究团队甚至更加幸运 ， 他们正好捕捉到了这个强烈的爆发 。 STARE2射电望远镜的天线没什么技术含量 ， 每根天线由一根金属管和两个蛋糕罐组成 。 STARE2射电望远镜一个在美国加州 ， 另一个在美国犹他州 。 自去年起 ， STARE2就开始观察天空 ， 希望能够捕捉到银河系中类似于快速射电暴的信号 。 4月28日 ， 它确实探测到与CHIME观测到相同的无线电脉冲 。 克里斯·波切内克（加州理工学院研究生）感叹道：“我非常激动 ， 所以花了一些时间检查数据以确保它是真实的 。 ” 波切内克的指导老师维克拉姆·拉维（加州理工天文学家）说：“克里斯在Slack（一款即时通讯软件）上告诉我们一件罕见的事情发生了 。 ”
值得一提的是 ， 此次爆发是迄今为止在银河系磁星上看到的最亮的射电闪光 ， 这可能会为宇宙中其它地方的快速射电暴产生原因提供线索 。 由于磁星旋转迅速且磁场强大 ， 它们拥有可以引起爆发的巨大能量库 。 关于这些爆发的来源 ， 有一种观点认为 ， 磁星内部发生的一些变化 ， 如类似于地震的“星震” ， 可能会破坏其表面并释放能量 。 另一种观点则认为是磁星周围的高磁化环境以某种方式产生了爆炸 。
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（图解：“星震”想象图；图源：NASA）
劳拉·斯皮特勒（德国马克斯·普朗克射电天文学研究所天文学家）说道 ， 天文学家可以通过研究SGR 1935+2154无线电爆发后和同时发生的其它波长的爆发 ， 来确定哪种假设的可能性更高 。 几颗卫星探测到磁星上的X射线爆发与无线电爆发几乎同时发生 ， 这是天文学家第一次在其它波长探测到这些信号 ， 现在能观测到这些信号只是因为这颗磁星离地球太近了 。 然而 ， 目前仍有一些谜团 。 遥远星系中快速射电暴比4月28日的爆发能量高1000倍 ， 并且那些遥远的爆发会反复出现 ， 这些现象都很难用磁星来解释 。 彼得罗夫彼得罗夫说：“也许一些快速射电暴来自磁星 ， 但并不是全部 。 ”
天文学家希望收集尽可能多的快速射电暴的例子 ， 无论远近 。 杰森·赫塞尔斯（阿姆斯特丹大学天文学家）说道：“快速射电暴就像是背景光 ， 穿过我们与光源之间的所有物质 。 ” 天文学家使用快速射电暴的信息来绘制宇宙中物质的分布 。 赫塞尔斯说道：“这一领域有着令人兴奋的未来 ， 我们或多或少会得到快速射电暴起源的答案 。 ”
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（图解：天文学家使用快速射电暴的信息来绘制宇宙中物质的分布；图源：Manchester)
FY: Gogo
作者：Alexandra Witze
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