从人类发明了疾速射电暴(FRB)以来,这类地理景象的奥秘根源不断搅扰着地理学家。FRB是一种以频次和强度惊人的无线电波爆发,它们来自于未知的迢遥银河系外,继续工夫只要长久的几毫秒,但照顾的能量乃至到达了太阳能量的数百万倍。不断以来,人类捕获到的FRB都是电光石火的,可是编号为FRB121102的疾速射电暴则具有不同凡响的频频爆发的特征。这毕竟是遍及景象仍是偶合呢?
一个团队今朝正在研讨间隔地球30亿光年的FRB121102,这是今朝独一检测到反复旌旗灯号的疾速射电暴。迷信家发明这个旌旗灯号处于强磁场情况中,而如斯之强的磁场之前只在接近银河系中间的一其中子星邻近检测到过,这颗中子星很是接近银河中间的超大质量黑洞。研讨团队以为,这个FRB源自一颗年老的、疾速扭转、高度磁化的中子星,也被称为磁星,它很有大概绕着大质量黑洞扭转。这个发明在颁发在1月11日的《天然》杂志上。
有史以来第一次,我们对射电暴的泉源所处的情况有了些懂得,那但是30亿光年外。论文配合作者,康奈尔大学的Shami Chatterjee说道。我们认识到这是两个极其奇怪的天体的叠加效应:我们必要一颗亘古未有的磁星,并且我们必要把它放在一个大质量黑洞的中间。可是在我们所处的星系中的确有近似如许的例子。不外,地理学家没有发明接近银河系中间的那颗磁星收回FRB,今朝观察到的FRB根源凡是都很是迢遥。
FRB来自何方?
FRB旌旗灯号非常独特的性子证实它们的确离我们很迢遥,它们收回的无线电波在穿过充满在恒星和星系之间的气体云和电子时呈现了色散,色散的水平和它们到我们的间隔成正比。这阐明FRB能够作为探测宇宙布局的最好东西,研讨职员不但能够晓得某个FRB泉源间隔我们有多远,还能够晓得从射电源到我们这里颠末了几多星际和星系物资。可是为了更深化地舆解它,地理学家还必要晓得FRB是若何发生的,迷信家探测到FRB121102的反复旌旗灯号,毕竟是一个遍及的景象仍是只是一个惯例呢?
为懂得开这个谜,该团队花了几个月的工夫监测了FRB121102的周期性旌旗灯号。他们利用了天下上最大的两台射电千里镜,位于波多黎各的阿雷西博千里镜和位于西弗吉尼亚的绿岸千里镜。
FRB121102的周期性旌旗灯号其实不是纪律性的变革,相反,它的旌旗灯号断断续续,到今朝为止还不可够做到精准的猜测。这个团队终极捕获并阐发了16次爆发。每次探测到的爆发继续工夫,从9毫秒到30毫秒不等,标明射电源直径大概有10千米,而这刚好是一个典范的中子星直径标准。
除了存眷射电暴的继续工夫和色散水平,研讨职员也丈量了它的偏振特征,也就是射电爆发出的电磁波在垂直于传布偏向上的振动偏向,比方是高低仍是左右。当偏振光颠末强磁场和带电粒子时,它的偏振偏向会跟着传布螺扭转动,带电粒子越多大概磁场强度越大偏振偏向扭转的越锋利。也恰是这个效应使研讨职员确认射电源处于强磁场中。
几乎错失的发明
这个反复呈现的射电暴处于极度的情况,其实不是不言而喻的。在10月份,也就是Seymour在阿雷西博千里镜探测到第一个旌旗灯号的10个月以后,阿姆斯特丹大学的 Jason Hessels和他的门生 Daniele Michilli阐发了观察数据,他们那时正在试图断定发射源邻近能否存在强磁场,假如存在强磁场,它将改动电磁波的偏振,这类效应又称法拉第扭转。但他们并没有甚么发明。
可是Hessels有一个设法:会不会是由于这个效应太强了,以致于我们反而疏忽掉它了呢?他们最开端搜索的是一个很小的偏转,假如把查找的范畴扩展一些呢?他让Michilli调高了要找的参数,实验了一些猖獗的数字,Michilli说道。他们把参数缩小了5倍,这是个看起来很老练的行动,由于在此之前他们历来没碰到过这么高的数值。
当Michilli的条记本表现了最新的数据图时,Hessels当即认识到电磁波必定是颠末了很强的磁场。那时我就震动了,没想到在这个变乱中看到如斯之强的法拉第扭转效应。他说道。这是在脉冲星和磁星探测进程中从未碰到的环境。他接着说到,我那时很内疚,由于我们在如斯紧张的数据眼前坐了几个月,却没想到成绩的冲破口如斯复杂。
丈量成果表现,FRB121102的偏振扭转效应很是大,所颠末的电磁场与今朝观察到的具有最强电磁场的天体源八两半斤。扭转的水平也在疾速地改动,在约莫半年的周期内淘汰了约莫10%。不论射电暴毕竟由甚么天体收回,它必定是由浓密的磁化等离子云(低温电离气体)包抄着的高速致密天体。
等离子体透镜缩小亮度?
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