宇宙燈塔!科學家終於找到太空中那些神秘的快速無線電波的來源
自從2007年第一次探測到第一次的時候,快速的無線電波就吸引了天文學家。這一事件被命名為「Lorimer Burst」,它的發現者是來自西弗吉尼亞大學的Duncan Lorimer。
在射電天文學中,這一現象指的是來自遙遠宇宙源的瞬態射電脈衝,通常持續幾毫秒。
自2007年以來,已經發現了二十多個事件,科學家們還不確定是什麼引起的——儘管理論範圍從爆炸的恆星和黑洞到脈衝星和磁星。
然而,根據中國天文學家小組的一項新研究,frb可能與圍繞著「奇怪恆星」形成的外殼有關。根據他們所建立的模型,正是這些外殼的坍塌導致了高能爆發,這些爆發可以在光年以外的地方看到。
這項名為「奇異星殼崩潰的快速無線電爆炸」的研究最近在《天體物理學雜誌》上發表。該研究小組由南京大學天文與空間科學學院(SASC)的岳張(音譯)領導,其中包括金駿和黃永鋒,他們分別是來自SASC的博士後和教授,以及現代天文學和天體物理學的重點實驗室(也在南京大學)。
在他們的研究中,之前所有解釋frb的嘗試都無法解決這些奇怪現象的來源。
更重要的是,迄今為止,還沒有發現其他波段的其他波段被檢測到非重複的frb,而對其起源的研究也被重複frb的研究所混淆。
這是由於前者經常被歸因於災難性事件,而這是無法重複的。
在frb的例子中,這些災難性事件包括:「磁星巨大的耀斑,磁化的超壓旋轉中子星的崩塌,二元中子星的合併,二元白矮星的合併,中子星和小行星之間的碰撞,中子星與白矮星的碰撞,以及原始黑洞的蒸發。」
另一方面,在重複frb的情況下,各種模型表明這些可能是由「高度磁化的脈衝星穿過小行星帶、中子星白矮星和脈衝星的星震」造成的。
為了他們的研究,研究小組提出了一種新的模型,即在某些中子星上建立和坍塌物質。「奇怪的星星」可以解釋frb的行為。當他們解釋:
據推測,奇異夸克物質(Sqm)是一種由上、下、奇數夸克組成的緻密物質,其每重子的能量比普通核物質(如56 Fe)低,因此它可能是強子物質的真正基態。如果這個假設是正確的,那麼中子星(NSS)實際上可能是「奇怪的恆星」。
根據這個模型,奇怪的恆星形成了一層強子(aka)。「正常的」)物質在他們的表面隨時間。當這些SQM恆星從它們的環境中吸收物質時,它們的外殼變得越來越重。
最終,這導致地殼崩潰,留下一個熱的和裸露的奇怪的恆星成為一個強大的電子和正電子對的來源。
然後這些對會在很短的時間內釋放出大量的磁性能量。
研究小組進一步假設,在坍縮過程中,磁能的一小部分將被轉移到SQM恆星的極冠區域,在那裡磁場能量被釋放出來。
這將導致電子和正電子加速到超相對論的速度,然後沿著磁場線展開,形成一個外殼。
在離恆星一定的距離之外,無線電波段的相干發射將產生,產生一個FRB事件。他們還推測,這種現象可能會導致重複frb。
一種可能是,一顆SQM恆星的外殼可以隨著時間的推移被重建,從而允許重複發生的事件。第二,在任何給定的時間內,只有一小部分地殼坍塌,從而導致了重複的事件。
他們的結論是,在此之前,還需要進一步的研究:
由於這個長的重建時間尺度,來自同一個源的多個FRB事件似乎不太可能發生在我們的場景中。我們的模型更適合於解釋非重複FRBS…但是,我們也應該注意到,在塌陷過程中,如果地殼中的一小部分(在極帽區域)落在SqM核上,而地殼的另一部分保持穩定,那麼重建的時間。用於地殼的CALE可以顯著減少,並且重複FRBS仍然是可能的。
另一件他們聲稱需要進一步調查的事情是,一顆奇怪恆星的外殼的坍塌是否會導致電磁波以外的電磁輻射。
目前,x射線和伽瑪射線波段的任何排放物都太微弱,無法觀測到。由於這些原因,需要對FRB源進行進一步的研究,需要更靈敏的儀器。
其中包括加拿大的氫強度繪圖實驗(CHIME)望遠鏡——位於不列顛哥倫比亞省的Penticton,以及目前正在南非和澳大利亞建設的平方公里陣列(SQA)。
這些為射電天文學優化的設施,預計將揭示更多關於frb和其他神秘宇宙現象的信息。
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