天文学家探测到迄今为止最遥远的快速射电暴

   日期:2024-10-19     来源:本站    作者:admin    浏览:73    

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  一个国际研究小组发现了一个持续时间不到一毫秒的宇宙无线电波爆炸。这个“快速射电暴”(FRB)是迄今为止探测到的最远的射电暴。它的来源是由欧洲南方天文台(ESO)的甚大望远镜(VLT)确定的,它位于一个遥远的星系,它的光花了80亿年才到达我们这里。FRB也是迄今为止观测到的能量最大的FRB之一;在不到一秒的时间里,它释放的辐射相当于太阳30年的总辐射。

  去年6月,澳大利亚ASKAP射电望远镜发现了这一名为FRB 20220610A的射电暴,它将该团队之前的距离记录打破了50%。

  “利用ASKAP的阵列,我们能够精确地确定爆发的来源,”澳大利亚麦考瑞大学的天文学家斯图尔特莱德说,他是今天发表在《科学》杂志上的这项研究的共同主要作者。“然后我们在智利使用[ESO的VLT]搜索源星系,[2]发现它比迄今为止发现的任何其他FRB源都更古老,更远,并且可能在一小群合并星系中。”

  这一发现证实,快速射电暴可以用来测量星系之间“缺失”的物质,为“称重”宇宙提供了一种新方法。

  目前估计宇宙质量的方法给出了相互矛盾的答案,并对宇宙学的标准模型提出了挑战。“如果我们计算宇宙中正常物质的数量——构成我们所有人的原子——我们会发现,今天应该存在的一半以上的物质都消失了,”澳大利亚斯威本科技大学的教授瑞安·香农说,他也是这项研究的共同负责人。“我们认为,失踪的物质隐藏在星系之间的空间中,但它可能只是太热、太分散,用普通技术是不可能看到的。”

  “快速射电暴探测到这种电离物质。即使在几乎完全空无一物的空间里,它们也能‘看到’所有的电子,这使我们能够测量星系之间有多少物质,”香农说。

  发现遥远的快速射电暴是精确测量宇宙缺失物质的关键,正如已故澳大利亚天文学家让-皮埃尔(“J-P”)麦格特在2020年所指出的那样。“J-P表明,快速射电暴距离越远,它在星系之间暴露的气体就越多。这就是现在所知的麦夸特关系。最近的一些快速射电暴似乎打破了这种关系。我们的测量结果证实,麦格特关系适用于已知宇宙的一半以上,”赖德说。

  香农说:“虽然我们仍然不知道是什么导致了这些巨大的能量爆发,但这篇论文证实了快速射电爆发是宇宙中常见的事件,我们将能够利用它们来探测星系之间的物质,并更好地了解宇宙的结构。”

  这个结果代表了目前望远镜所能达到的极限,尽管天文学家很快就会有工具来探测更古老、更遥远的爆发,确定它们的来源星系,并测量宇宙中缺失的物质。国际平方公里阵列天文台目前正在南非和澳大利亚建造两个射电望远镜,这将能够发现数千个快速射电暴,包括目前设备无法探测到的非常遥远的射电暴。位于智利阿塔卡马沙漠的ESO超大望远镜是一架39米长的望远镜,它将成为少数几架能够研究远超FRB 20220610A爆发源星系的望远镜之一。

  笔记

  ASKAP望远镜由澳大利亚国家科学机构CSIRO拥有和运营,位于澳大利亚西部的Wajarri Yamaji国家。

  研究小组使用了ESO VLT上的焦减速器和低色散光谱仪2 (FORS2)、x -射手和高灵敏度宽视场k波段成像仪(HAWK-I)仪器获得的数据。来自美国夏威夷凯克天文台的数据也被用于这项研究。

 
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