80亿年后到达地球的射电暴告诉人类什么?

根据周四发表在《科学》杂志上的一项研究,命名为FRB 20220610A的射电爆,经过了80亿年穿越宇宙到达地球,尽管被捕获的持续时间小于一毫秒。

天文学家们确信这是地球上有史以来观测到的最遥远和最有能量的爆发,在那一瞬间,它释放了相当于太阳在30年内的能量发射。

这类毫秒级的无线电高能量射电暴来源不明,但强烈。人类捕获第一个射电暴是在2007年发现,从那时起,已经检测到数百个。天文学家们借助于澳大利亚西部Wajarri Yamaji的ASKAP射电望远镜阵列,以及智利的欧洲南方天文台望远镜合作追踪这些快速的宇宙闪光。

目前,研究人员已经能将爆发源追溯到一组似乎由两三个星系组成的星系,这些星系正在合并,相互作用和形成新恒星。这一发现与目前的天文理论一致,认为快速射电暴可能来自磁星,或恒星爆炸产生的高能作用。

重点是,快速射电暴的观测和记录数据,可以用来称重宇宙。

我们计算宇宙中普通物质的总数量 - 包括组成我们所有人类的原子 - 我们会发现所观测到的物质或许只有一半,而另一半应该存在于那里,但似乎没有看到或探测到。

澳大利亚斯威本科技大学教授Ryan Shannon推测说:“我们认为缺失的物质隐藏在星系之间的空间中,但它可能只是处于无法想象的高温并弥漫不清,以至于目前常用的理论和技术无法测算和看到。”

并且,到目前为止,人类用于估算宇宙质量的各种方法所产生的结果互相完全不一致。这提示我们,宇宙中有些部分可能没有被计算在内。

而这类快速射电暴的能量和时间结果,可以反映出接近理想真空的太空中所存在的电离物质,即让我们能够衡量星系之间还有多少物质。

已故的澳大利亚天文学家让-皮埃尔·麦夸特(Jean-Pierre Macquart)曾经在2020年证明了使用快速射电暴来检测物质存在与缺失的方法。这个发现被称为麦夸特Macquart关系。它表明,快速射电暴跑得越远,揭示星系之间的弥漫物质越多。并且,目前的初步研究显示,利用这一理论,发现超过已知宇宙物质的一半未被计算。

天文学家表示,南非和澳大利亚目前正在建造的新型的射电望远镜能够捕捉到更多更遥远的射电暴。尽管人类还不清楚射电暴的产生机理,但如果人类捕捉到足够数量的射电暴,那么就有可能制作出宇宙结构的新地图,来回答关于宇宙空间和物质的大问题。