磁星"星震"可能是来自太空的神秘无线电信号的源头

2023年10月17日 16:04 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

宇宙射电信号每天都在向地球发射--而天文学家却对它们的起源一筹莫展。现在,一项新的研究发现,这些被称为快速射电暴(FRBs)的信号可能是由"星震"引起的。从这种现象的名字就可以看出你需要知道的一切--这些信号是明亮的无线电波爆发,转瞬即逝。

自 2007 年首次发现以来,人类已经探测到数千次 FRB,有些是一次性事件,有些则在可预测或随机的时间范围内重复出现。

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艺术家描绘的磁星,它是快速射电暴之谜的主要嫌疑人 欧空局

究竟是什么导致了这些事件的发生仍然是个谜,但由于现在记录在案的 FRB 数量如此之多,天文学家们已经能够做出一些有根据的猜测。其中一些被追溯到中子星--大质量恒星坍缩的内核--特别是那些具有极强磁场的中子星,即磁星。即便如此,我们仍然很难解释这些天体是如何产生信号的。

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图为中国的五百米口径球面射电望远镜(FAST)。FRB 数据由中国的五百米口径球面射电望远镜(FAST)和波多黎各的阿雷西博望远镜提供,这两台望远镜是世界上最大的单碟望远镜。遗憾的是,阿雷西博望远镜已损坏,随后于 2020 年退役。资料来源:王伯钧、蒋金辰和崔启生

但现在我们可能更接近答案了。东京大学的科学家们分析了来自重复源的数千个 FRB 的时间-能量相关性,并将它们与其他高能事件进行了比较。太阳耀斑一直是一种有力的解释,但有趣的是,研究小组发现这些耀斑与 FRB 之间存在明显差异。然而,FRB 和地震之间却有惊人的相似之处。

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"首先,单一事件发生余震的概率为 10%-50%,"该研究的共同作者 Tomonori Totani 教授说。"其次,余震发生率随着时间的推移而降低,为时间的幂次;第三,即使FRB-地震活动(平均发生率)发生显著变化,余震发生率也始终保持不变;第四,主震和余震的能量之间没有相关性。"

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那么,对于我们这些不精通统计分析的人来说,这一切意味着什么呢?研究小组说,这些发现表明,FRB 可能不是由中子星的耀斑产生的,而是由"星震"产生的,"星震"会突然释放出巨大的能量。更奇怪的是,有些中子星可能真的有坚固的外壳供这些地震发生--最近对磁星的X射线观测支持了这一假设。

当然,这种奇怪的假设还需要更多的研究来证实或排除。由于经常发生如此多的 FRB,因此不乏数据可供研究。

这项研究发表在《皇家天文学会月刊》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)杂志上。

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