无线电波在电磁波谱中波长最长
华盛顿:
天文学家探测到一束强烈的无线电波,它来自于80亿年前的星系合并,这是已知最古老的快速射电暴现象,至今仍无法解释。
研究人员说,这次爆发在不到一毫秒的时间内释放的能量相当于太阳30年释放的能量。它是由位于西澳大利亚州的射电望远镜——澳大利亚SKA探路者探测到的。它的位置是由位于智利的欧洲南方天文台的超大望远镜确定的,这是最强大的光学望远镜之一。
快速射电暴,简称FRB,是一种射频电磁辐射脉冲。它持续不到一秒,但比宇宙中大多数其他无线电波源都要亮。无线电波在电磁波谱中波长最长。
“快速射电暴中的无线电波与微波炉中使用的无线电波相似。澳大利亚斯威本科技大学的天文学家瑞安·香农说:“这个快速射电暴的能量相当于微波一碗两倍太阳大小的爆米花。”他是本周发表在《科学》杂志上的这项研究的联合负责人。
到目前为止,已知最古老的这种爆发可以追溯到50亿年前,这使得这次爆发要早30亿年。宇宙大约有138亿年的历史。相比之下,地球大约有45亿年的历史。在观察很久以前的物体和事件时,天文学家可以看到遥远的宇宙距离,这使得这次爆发也是迄今为止探测到的最远的快速射电暴。
“我们现在知道,快速射电暴已经存在了宇宙年龄的一半以上,”澳大利亚麦考瑞大学的天文学家、研究负责人之一斯图尔特·莱德说。
快速射电暴是在2007年发现的。
“最有可能的来源是一颗被称为磁星的超磁化中子星。这些恒星是恒星的尸体,质量与太阳相当,但只有一个小城市的大小。它们是宇宙中一些最极端的物体,你需要它们来产生如此极端的爆发,”香农说。
“宇宙中有更多的高能事件,与恒星爆炸或黑洞撕裂恒星有关。但快速射电暴的独特之处在于,它们以无线电波的形式产生所有能量,而在其他波段(例如光学光线或x射线)中看不到任何能量,而且信号非常短。”
香农补充说,它们也更常见,据信每天在宇宙的某个地方发生超过10万次。香农说,被探测到的要少得多,只有大约50个——包括这个——被追溯到它们起源的星系。
“遥远宇宙中的星系看起来与附近的星系不同——它们没有漂亮的旋臂——所以我们不清楚我们看到的是一个有几个团块的星系还是几个较小的星系。它的来源很可能是几个星系,可能是合并,”香农说。
研究人员表示,研究这些爆发还可以帮助探测和测量据信存在于星系之间广阔空间中的大量物质。当这些无线电波穿过宇宙时,它们可以标记出星系间等离子体的存在——一种非常热的气体,它的部分或全部原子都分裂成亚原子粒子、电子和离子。
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香农说:“宇宙中的大多数正常物质——构成恒星、行星和人类的常规物质——被认为存在于星系之间弥漫的宇宙气体网中。”“几十年来,人们一直在使用其他技术寻找这个问题。因为它非常分散,在其他任何方式下都几乎看不见,所以被认为是‘失踪’。”