科学家们首次检测到，星际现象快速射电暴的神秘射电颜色

科学家们通过连接世界上两台最大的射电望远镜，仔细观察了肉眼看不见的毫秒级的闪光，这是科学家首次检测到快速射电暴的神秘射电颜色。

科学家们连接了世界上两台最大的射电望远镜，仔细观察了被称为快速射电风暴的星际现象的神秘“颜色”。

研究人员发现，尽管这些毫秒级的闪光肉眼看不见，但它们会发出了一道真正的射电波长虹，这可能对它们的成因产生重大影响。

这是科学家首次检测到快速射电暴的射电“颜色”。然后，他们在8月25日的《自然》杂志上发表了这项新研究。

什么是快速射电暴？

快速射电暴是银河系外一种神秘的射电天文现象。高速射电暴是由射电望远镜探测到的不明来源的短暂闪光。它持续不到1秒，但在这极短的时间内却能表现出极高的亮度，相当于太阳一整天释放的能量。

到目前为止，仅确认了11次快速射电暴事件，但天文学家认为，在可观测的宇宙中，每天都有数千次这样的爆发。

然而，要找到它们，我们需要仔细分析当前和存档的日常射电天文观测数据。

此外研究人员还发现，快速射电暴的射电辐射类似于恒星的闪烁。这种射电波段闪烁现象通常发生在脉冲星观测中。

中国科学院国家天文台李一超博士分析了脉冲星在快速射电暴方向闪烁的数据，结果表明，与脉冲星一样，部分射电暴快速是由银河系中的星际介质引起的。

它还表明它的喷发位置应该在30亿光年以内。

射电暴颜色

每天都有数以千计的高速射电爆发在太空中闪烁，但我们的人眼无法看到它们。

然而，射电频谱本身就包含一个微型彩虹。在射电望远镜中，较短波长的射电波以蓝色表示，较长波长的射电波以红色表示。

在可见光下，颜色是眼睛区分每个波长的方式。我们的彩虹从短波长蓝光变为长波长红光。

然而，人眼看不见的电磁辐射也是真实存在的，因为波长太长或太短。天文学家称之为“紫外线”或“射电光”。

射电射线将彩虹延伸到我们看到的红色极限之外。射电彩虹本身也从短波“蓝色”电台长波变“红”的长波射电。

虽然射电波的波长为蓝色和红色可见光的一百万次的波长，但从根本上说它基本上只是射电波的颜色。

研究过程

在一项新研究中，研究人员训练了同一快速射电暴源的两台射电望远镜，以比以往任何时候都更详细地研究快速射电暴的射电“颜色”。

研究人员使用低频阵列(LOFAR）和Westerbork合成射电望远镜（从荷兰的另一个设施引进的两台射电望远镜）监测周期重复性的20180916B高速射电风暴，该风暴大约每16天发生一次爆炸。

通过连接世界上最大的两台射电望远镜，天文学家发现简单的双风根本不会引起快速射电爆发的混乱周期性。

Westerbork圆盘（左）在高频射电的蓝天中探测到周期性的短而快速的射电爆发。随着时间的流逝，背景中稳定的星辰变成了痕迹。

直到很久，低频射电的红色天空中都发出了同样的辐射源。LOFAR望远镜（右）现在首次发现了它们。这种有颜色的行为表明爆发并没有周期性地被双星风阻挡。

这个高速射电暴的可预测和重复的时间解释表明它是一个双星系统；大约每两周，一个高速射电爆炸源（相对于地球）向伴星推进，暂时允许。明亮的射电暴穿过太空照亮我们的望远镜。

研究人员表示，这样的系统包含一系列33,354个风暴，这些高速射电风暴源伴随星暴、高能电磁风必须阻挡某些传播波长。

两种光共存吗？

马拉苏埃拉牧师说。“来自快速射电爆发源伴星的强星风预计会让大部分蓝色短波射电光从系统中逸出，”“但更红的长波射电应该被更多甚至完全阻挡。”

为了验证这一假设，天文学家团队将两台LOFAR射电望远镜和更新后的Westerbork结合起来，瞄准两种不同的射电颜色。两台望远镜都以每秒数千帧的速度录制射电电影。

使用Westerbork望远镜观察高频和偏红频率，使用LOFAR观察低频和偏蓝频率。

如果双星模型是正确的，那么只有蓝色频率才能让它通过恒星系统的强风。

然而，事实并非如此。虽然望远镜探测到快速射电暴发出的红色和蓝色射电频率，但它们从未同时被探测到。

ASTRON的JogshMann博士第一次看到了LOFAR的脉冲。他说“发现快速射电脉冲发出这么长的波长很令人兴奋。在查阅了大量数据后，我很难相信这一点。虽然测试结果非常有说服力，但很快就出现了更多的爆发。”

这一发现很重要，因为它意味着较红的长波长射电辐射可以从快速射电源周围的环境中逸出。

马拉苏埃拉牧师说。“我们看到了两天更蓝的射电风暴，然后是三天更红的射电风暴，”肯定还有其他事情发生。”

所述合著者LiamConner博士说“事实上，一些快速射电暴生活在干净的环境中，并且相对不受宿主星系中任何浓密电子雾的阻碍。这非常令人兴奋。”这种极快的射电爆发将使我们能够找到宇宙中难以捉摸的重子物质。”

进一步研究

这一发现对快速射电暴的研究具有重要意义。研究人员表示，一方面，围绕这种快速射电爆炸的环境可能是一个“裸露”的环境，这意味着可能很少有恒星风覆盖物体并阻止更多频率的光逸出。二进制系统被排除在外。

另一个更好的解释是，快速射电暴可能来自一颗高度磁化的孤立中子星。它的密度远高于铅，而且磁性很强。它的磁场比地球实验室中最强的磁铁强许多倍。

InsPastor-Marazuela在一份声明中说。我们非常惊讶地发现，快速射电暴很可能是缓慢旋转的孤立磁星，是一颗密度极高、磁性极强的中子星，将太阳的质量打包成一个不超过城市的球体。

随着磁星缓慢旋转，其明亮的磁场大约每两周照亮地球一次，从而导致本研究中观察到的快速且重复的射电爆发。

这一解释也与之前对2020年快速射电暴的研究一致。科学家们将不同的快速射电暴追溯到银河系中已知的磁星，首次提供了快速射电暴的明确来源。

射电探测还表明，快速射电暴是宇宙中能量最高的事件之一，不受模糊物质的影响。这种透明度进一步增加了它对宇宙学的重要性。

Pastor-Marazuela说：“一个缓慢旋转的孤立磁星更好地解释了我们发现的行为。”“它看起来很像一个——探测器。我们的观察大大缩小了快速射电暴模型的范围。”

现在，通过揭示快速射电暴的真面目，天文学家很快就能将另一颗恒星添加到列表中。