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射电爆是什么(快速射电暴的意义)

admin2023-01-04科技生活87

天文现象!快速射电暴,你了解多少?

快速射电暴是一种非常神秘的来自银河系外的射电天文现象,本质就是一段无线电波。它是指遥远宇宙中突然出现的短暂而猛烈的无线电波爆发,时间非常的短,通常只有几毫秒。但是在这极短的时间内,却能够释放出相当于太阳在一整天甚至更久时间内释放出来的能量,相当于人类几百亿年的能量总和。

这一神秘信号从何而来? 它到底是自然形成还是人为干预而成?我们前面提到,我国天文学家就观测到快速射电暴的现象,但是时间非常短,所以科学家的研究也就告一段落。

但是在之后,《自然》期刊上发表的几篇研究,指出了这次神秘的无线电爆发,与银河系中的一个已知磁星有很大的关系。这颗磁星的名称是SGR 1935+2154,属于中子星,而且本身具有很强大的磁场。它高达地球亿万倍的磁场强度,让科学家认为,它可能是快速射电暴的暂现源。

那么既然是无线电爆发事件,是不是就是磁星的磁场与地球产生的某种关联呢?我们知道,地球上人们大量使用无线电,但是我们使用的无线电的磁场强度与电波都非常小,强度也非常低,是完全不可能产生力量如此强大的现象的。所以我们猜想,这一现象是来自于地球以外。在天文现象中,科学家还有一种计算距离的方法是通过电磁波的色散延迟。什么是色散延迟呢?就是在电磁波的传播过程中,不同频率的电磁波在介质中的传播速度不同,所以他们被科学家们所发现的时间也不同,这就是色散延迟。

科学界通过这样的方法发现,快速射电暴并不在地球,甚至不在银河系内,最后科学家们把研究方向指向银河系外。

但是据目前的研究发现,银河系外能量能够达到如此大并产生无线电波的星体并不多,甚至可以说是屈指可数。只有极个别的极端天体能够发射出这样强大的无线电波。它们分别是:白矮星,中子星和黑洞。刚好我们前面提到的磁星就属于中子星,这也再次缩小了科学家们的研究范围。

如果真的是星体之间接触,产生爆炸,确实会出现这样的强大电波。但是,星体之间一旦发生爆炸,宿主天体就不复存在,而且这样的爆炸很少会发生第二次,所以科学家们的研究路线再次被阻隔。但是在翻阅到之前的一起神秘电波现象时,天文学家发现了一例重复出现的快速射电暴,这无疑给了科学家们新的契机。最后经证实,宿主星系是距离我们大约30亿光年的一个矮星系。快速射电暴具有线性偏振和法拉第旋转效应。

所以在快速射电暴经过强大磁场时,电波会发生旋转和偏移。目前具有这样强大磁场条件的星系就只有我们最开始提到的磁星。科学家观测到的一例在银河系内发生的快速射电暴,通过它的色散值我们最终定位到宿主星体就是我们之前提到的磁星SGR 1935+2154。所以最终我们得到答案,快速射电暴与磁星密切相关,磁星的星震是目前对快速射电暴最恰当的解释。

神秘射电信号源“快速射电暴”(FRB)是什么?

“快速射电暴”FRB是一种以频率和强度惊人的无线电波暴发,它们来自于未知的遥远银河系外,持续时间只有短暂的几毫秒,但携带的能量甚至达到了太阳能量的数百万倍。

从人类发现了“快速射电暴”(FRB)以来,这种天文现象的神秘来源一直困扰着天文学家。一直以来,人类捕捉到的FRB都是稍纵即逝的,但是编号为FRB121102的快速射电暴则具有与众不同的反复暴发的特性。这究竟是普遍现象还是巧合呢?

一个团队目前正在研究距离地球30亿光年的FRB121102,这是目前唯一检测到重复信号的快速射电暴。科学家发现这个信号处于强磁场环境中,而如此之强的磁场之前只在靠近银河系中心的一个中子星附近检测到过,这颗中子星非常靠近银河中心的超大质量黑洞。“有史以来第一次,我们对射电暴的源头所处的环境有了些了解,那可是30亿光年外。”

论文共同作者,康奈尔大学的Shami Chatterjee说道。“我们意识到这是两个极为奇异的天体的叠加效应:我们需要一颗前所未有的磁星,而且我们需要把它放在一个大质量黑洞的旁边。但是在我们所处的星系中确实有类似这样的例子。”不过,天文学家没有发现靠近银河系中心的那颗磁星发出FRB,目前观测到的FRB来源通常都非常遥远。

FRB信号十分奇特的性质证明它们确实离我们很遥远,它们发出的无线电波在穿过充斥在恒星和星系之间的气体云和电子时出现了色散,色散的程度和它们到我们的距离成正比。这说明FRB可以作为探测宇宙结构的最佳工具,研究人员不仅可以知道某个FRB源头距离我们有多远,还可以知道从射电源到我们这里经过了多少星际和星系物质。

快速射电暴是什么东西?具有多大的威力?

信号是人类发明出来的,它不仅可以用来定义人为创造的各种通讯信号,也可以用来定义宇宙天体的运行情况。在人类探测到的众多宇宙信号中,有一种名为“快速射电暴”的信号一直披着神秘的面纱。

在人类已发现的天体中,大多数都是科学家通过天文望远镜或者太空望远镜探测到的。还有一部分天体起初并不是通过观测而被发现的,天文学家通过捕获到它们发射出来的信号,进而确定该星球的性质。但人类并非对所有的宇宙信号都了如指掌,其中就有一种名为“快速射电暴”的信号十分神秘,天文学家一直都找不到它的起源。

根据百科知识显示,快速射电暴是一种持续时间极为短暂的无线电波信号,它存在的时间仅为几毫秒。尽管如此,但是它们所携带的能量让科学家们感到惊讶,因为这种信号通常都来自与距离地球几十亿光年之外的地方,因此科学家们想知道这种信号是怎么形成的,它为何在极为短暂的时间内还具有如此强大的能量。

2011年有消息称科学家发现了从距离地球60亿光年发射出来的快速射电暴,这应该是迄今为止人类所发现的信号中最遥远的。实际上人类第一次捕获到快速射电暴仅仅在11年前,有天文学家在2007年首次捕获了这种信号,之后每年人类都会在这方面有所发现。通过科学家们长期对该信号的研究发现,它们的出现存在着普遍的随机性。一般情况下有一种快速射电暴在这个空间出现了,那么它就不会再次在同一个空间出现了。

也正是这一特点,科学家们才难以系统地对该类信号进行研究。尽管该信号的研究工作难以展开,科学家们还是不愿意放弃对它的研究。前段时间有消息称加拿大的一处射电望远镜发现了具有重复性的快速射电暴,而且一下子就是发现了8个。不仅如此,其中还有一个信号在短短的一个月内出现了10次,这是研究人员从来没有遇到过的情况。同时这也意味着对这次射电信号的研究同样充满了困难,但越来越多射电信号的出现对于研究该领域的科学家来说是一件好事,因为他们拥有更多研究的可能性。

在捕捉宇宙信号方面,我国近年来的发展也表现出了迅猛的势头。中国贵州落成的射电望远镜“FAST”成为了世界最大口径的射电望远镜,它500米的口径足以让它拥有强劲的探索能力。据了解中国天眼在投入试运营的前两年就发现了超过44颗脉冲星,其中有大部分都是新发现的。不仅如此,中国天眼也同样捕捉到了快速射电暴信号,中国科学家们也在进行这一方面的研究。

至于快速射电暴的起源,有观点认为这是外星文明发射的信号,目的就是探索宇宙中是否存在其他文明。

快速射电暴新发现!用射电阵列聆听到宇宙“天籁”

快速射电暴快速射电暴(Fast radio burst,简称:FRB)是2007年发现的神秘天文现象,闪现几毫秒,便再无踪迹。近日, 国内首 个暗能量探测实验设备——“天籁实验阵列”发现一例新的快速射电暴。

快速射电暴是一种能量 极强 、射电波段的电磁波爆发,是广袤宇宙中的一种射电波剧烈爆发的现象。据说,快速射电暴在几毫秒时间里释放的能量相当于太阳几天甚至1年内释放的能量。

事实上,快速射电暴是天体物理学中一个非常年轻的新兴领域。2007年,射电天文学家Duncan Lorimer教授及其团队 首次 发现快速射电暴,随后,这种新的天体物理现象成为天文学领域的研究热点。快速射电暴一般“神龙见首不见尾”,便再无踪迹。

虽是如此,但快速射电暴并非罕见事件,每天大约有上千起快速射电暴事件的信号抵达地球。迄今为止,人类已探测到来自不同天区位置的上百个快速射电暴,而且观测到来自同一方向的重复暴发。

有科学家提出,基于快速射电暴可能的产生机制,每天可能高达数百次!许多科学家对快速射电暴十分好奇,因为它出现时间极为短暂,但能量极大,科学家一直都搞不清楚宇宙中究竟有什么天体会以这样的机制释放能量。

鉴于快速射电暴持续的时间实在太短,这也让捕捉和探测成了一件充满挑战的事情,更不用说寻找和定位其来源了。近日,《天文学家电报》报道, 国内首 个暗能量探测实验设备——“天籁实验阵列”发现一例新的快速射电暴。该快速射电暴位于猎犬座方向,被探测到的时间为北京时间2022年4月15日凌晨1点26分40秒。

相比“中国天眼(FAST)”,天籁实验阵列有显著的优势,在于望远镜的视场很大,使用数字波束合成技术,可以同时监视天空多个方向,本事件也是 国内首 次使用合成波束技术探测到的快速射电暴。这一技术更适合快速射电暴的盲寻,找到后也可为“FAST”等其他射电望远镜提供预警,这将有助于科学家尽早揭开快速射电暴的神秘面纱。

而随着中国天眼(FAST)出手,重复快速射电暴“ 身份证 ”已找到了。这也将推动天文学家更注重对快速射电暴偏振的测量,从而在不同的波段全面考量快速射电暴的观测性质,这或许会产生新发现或新见解。

其实,快速射电暴的起源和产生机制是当今天文学最大的谜题之一,研究这种 极端 爆炸的产生机制可能对物理学和天文学产生革命性的影响。笔者相信,以中国天眼(FAST)的持续深度监测结合其他先进设备,有望在未来2-3年回答关于快速射电暴起源的一系列关键问题,诸如重复暴与非重复暴是否有统一起源。

快速射电暴是怎么回事,它究竟是从何而来的?

快速射电暴是突然产生于银河系之外的无线电波,它通常只持续几毫秒,但却携带着巨大的能量。

从2007年首次在脉冲星搜索数据中被发现。人类共探测到60多次快速射电暴。不过重复的快速射电暴。

那重复和不重复的快速射电暴有什么区别呢?

过去的十几年来,科学家们一直在对快速射电暴进行研究,想弄清楚这些信号到底是什么,以及它们来自哪里。

但是由于快速射电暴时间短、距离远、分布上又有着非常强的随机特点,基本摸不清规律。所以关于它的来源,科学家们只能给出几种猜测。比如黑洞合并、中子星合并、超新星爆炸等等。

但是因为黑洞不可能在短时间内合并一次又一次,同理中子星、超新星也不可能短时间内多次合并或者爆炸,这些猜测都对不上,所以才诞生了是外星人发来信号的说法。

那有没有可能真的是外星人呢?

想象一下,相隔几亿甚至几十亿光年的两个互不认识的外星人族群,用类似的方式发出两个信号,居然还正好就在短短几年内一前一后地让地球人收到?

另外如果真的是外星人,那他们既然已经能掌握如此巨大的能量用于对外联络,其科技水平早已是地球人望尘莫及的了,他们怎么会只发送这样简短、单一的信号,成天“喂喂喂”个没完呢?

说了这么多,这次的快速射电暴到底从哪来的?再排除了“自我毁灭”的大灾变(如中子星碰撞或黑洞爆炸)后,科学家认为FRB 180814的一个潜在来源,可能是一颗极度强烈磁化、快速旋转的中子星。

关于这次快速射电暴可能还有人会问,同样是射电望远镜,为什么我们的FAST没有探测到呢?

虽然FAST和CHIME都叫射电望远镜,但二者的用途其实是不一样的。

CHIME是广视角巡天干涉阵列射电望远镜,它没有移动部件,但是能够在一天内扫描一半的天空,当初建造CHIME就是专门用来探测快速射电暴的。

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