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    最近,天文學家發現快速射電暴或與引力波有關,它是宇宙中最神秘和最強大的天體現象之一

     老胡說科學 2023-04-11 發布于江蘇
    快速射電暴(Fast Radio Burst,FRB)是一種極為強烈、持續時間極短(通常僅為幾毫秒)的射電波信號,是宇宙中一種神秘的現象。它們的能量密度極高,遠遠超過任何已知的天體輻射,而且在射電波段的觀測中極為罕見。
    FRB 的起源目前還不清楚。有些科學家認為這些信號可能是來自外星文明的通信信號,也有一些科學家認為可能是由于某種自然現象產生的,比如中子星合并、恒星死亡或黑洞活動等。
    第一個快速射電暴事件是在2007年發現的,由澳大利亞的射電望遠鏡“Parkes”觀測到。當時,天文學家們發現了一個持續時間僅為5毫秒的射電信號,該信號的強度非常強大,遠超過了所有已知的射電信號。由于這個信號的起源和性質極其神秘,天文學家們將它命名為“Lorimer Burst”,以紀念第一個發現這種現象的天文學家。
    在接下來的幾年里,天文學家們陸續在不同的射電望遠鏡中發現了多個類似的快速射電暴事件。這些事件的持續時間都非常短暫,而且它們的頻率范圍也很寬,從幾百兆赫茲到幾千兆赫茲不等。隨著越來越多的快速射電暴事件被觀測到,天文學家們開始認識到這是一種真正的天體現象,而非儀器或信號處理問題。
    近年來,隨著射電望遠鏡技術的不斷進步,發現的快速射電暴事件數量不斷增加,目前已經發現了數百個快速射電暴事件。此外,隨著一些新的射電望遠鏡的建成和投入使用,未來還有望發現更多的快速射電暴事件,從而更好地理解這種神秘現象的起源和性質。以下是最近的一些研究成果:
    • 首個與恒星外行星相關的FRB:2021年,天文學家利用澳大利亞的ASKAP射電望遠鏡發現了一個持續時間僅為4毫秒的FRB信號,它的起源被追蹤到銀河系中距離地球約1000光年的一個恒星外行星的方向。這是迄今為止第一個與恒星外行星相關的FRB信號,為了解快速射電暴的起源和性質提供了重要線索。
    • FRB的偏振和旋轉測量:2020年,加拿大的CHIME射電望遠鏡和美國的FAST射電望遠鏡分別發現了一批偏振和旋轉測量的FRB事件。這些測量結果提供了更多有關快速射電暴信號的信息,為解開快速射電暴的謎團提供了新的線索。
    • 通過機器學習發現新的FRB事件:2020年,天文學家利用機器學習算法分析FAST射電望遠鏡的觀測數據,成功地發現了四個新的快速射電暴事件。這表明機器學習在快速射電暴研究中具有潛在的應用價值。
    最近,發表在《自然·天文學》上的一篇論文發現,在引力波事件GW190425之后的2.5小時內,發生了一次明亮的、不重復的FRB事件,并且該事件的分散度與引力波參數估計所推斷的距離一致。通過對數據庫中不相關的FRB和引力波事件進行搜尋,研究人員估計了巧合的概率為0.0052。研究人員認為,這個潛在的聯系可能是由于雙中子星并合留下了一個高度磁化的超大質量緊湊天體,由于自旋下降失去了角動量后坍縮形成黑洞,并通過噴射磁層產生了FRB。這項研究成果將有助于深入理解FRB的物理機制和宇宙中的極端物理現象。
    首先,該研究提供了一個新的證據,支持了中子星并合是產生FRB的一種可能機制。這種機制在以往的研究中已經被提出,但是缺乏充分的證據。現在,通過對這個FRB事件和引力波事件之間的潛在聯系進行研究,我們可以更加肯定地認為這種機制是可行的。
    其次,該研究成果也有助于我們更深入地了解宇宙中的極端物理現象。由于FRB和引力波都是極端物理現象,研究它們之間的聯系可以為我們揭示宇宙中更多的奧秘。例如,通過研究中子星的性質和并合過程,我們可以深入了解中子星這一極端物體的物理特性。此外,對于FRB和引力波的研究還可以幫助我們更好地理解宇宙中的物質分布和演化,以及探索宇宙中的暗物質和暗能量等未知領域。

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