1. 冷知识网首页
  2. 百科

规律性快速射电暴的突发源,为什么很难被人类观测到?

规律性快速射电暴的突发源,为什么很难被人类观测到?

       快速射电暴-源自河外星系的它们多为不规则性重复

相对于整个宇宙而言,虽然人类的实际活动空间特别有限,除了我们赖以生存的地球之外,也仅踏足过月球(地球的一颗天然卫星)的土地。但是,我们的探测范围却并不局限于自己所在的太阳系。因为,很早之前的天文科学家们就相信:在太阳系之外,一定还有其他行星存在着,而这一观点也在之后的系外行星探索数据中得到印证。

规律性快速射电暴的突发源,为什么很难被人类观测到?

众所周知,我们的地球位于太阳系之中,而太阳系所在的银河系,并不是宇宙世界中真实存在的唯一星系。于是,那些由大量恒星构成的其他星系便被称为河外星系,并且,它们的数量达到了100亿以上的量级。如果天气晴好、且能见度高,那么,我们在夜空中看到的很多像星星一样的光点,甚至很有可能是一个与我们距离太过遥远的星系。

同时还被称为宇宙岛的星系,从组成部分上来说,它们都包含了星团、恒星、星云和星际物质等。当然,对于较大的星系来说,一般其中心位置还存在着一个超大质量黑洞。在通常情况下,科学家们会根据其外观特征,将观测到的星系分别划分为不规则星系、椭圆星系和螺旋星系三种类别。

规律性快速射电暴的突发源,为什么很难被人类观测到?

科学家们发现的所有宇宙存在体,都是通过其自身的活动、又或是其活动带给周围事物的影响来判断。事实上,在那些巨大的螺旋星系中,蕴藏着恒星形成特别活跃的区域,而科学家们也经常会探测到从某个区域传播出来的快速射 电暴(FRB)。那么,规律性快速射 电暴的突发源(规律而猛烈的无线电波爆发),为什么就很难被人类观测到?

规律性新FRB,源于螺旋星系恒星形成活跃的区域中

关于快速射 电暴(FRB),我们可能需要从2007年说起,科学家们已观测到数十起相关事件的发生过程。为了弄清它到底因何而产生,研发新的探测仪器便成为了搜索快速射 电暴的信息,以及研究数据分析的重要前提。而位于不列颠哥伦比亚省的Dominion射电天文台(DRAO)的新型射电望远镜,CHIME(加拿大氢强度测绘实验)便应运而生。

规律性快速射电暴的突发源,为什么很难被人类观测到?

在此之前,虽然科学家们早已探测到过来自银河系之外的快速射电暴,但是,由于这些快速无线电脉冲串的发出地,与我们的银河系相距特别遥远,所以我们一直对其具体的起源地难有所获。在此之前,研究人员所检测到的快速射电暴,虽然有一部分是以“簇”的形式被检测到,但它们出现的时间却没有任何规律性。

或许鲜有人知,快速射电暴原本就是毫秒级的无线电瞬变,这也是为什么它们的起源至今未知的根本原因。好在功夫不负有心人,科学家们终于通过射电望远镜CHIME(固定式的半圆柱结构不能移动,但同时处理的信号量可达到了2048个)检测到了一个与众不同的新爆发,并将其单独命名为FRB 180916.J0158 + 65。

规律性快速射电暴的突发源,为什么很难被人类观测到?

在对这个新爆发进行观测的这段时间里,研究人员发现FRB 180916.J0158 + 65(通过对400个新的快速射电暴观测时发现)竟然每隔16.36天就会重复出现一次。在这16天时间里,其中有四天我们可以观测到快速射电暴的信号,其到达的频率为每小时一次。而剩下的12天则是静止期,快速射电暴的下一次爆发会从16.35天之后再次开始。

为什么快速射电暴的发源地并不唯一?

虽然,在历史观测数据中,科学家们已经发现了会再次重复出现快速射电暴的数量达到了10个之多,但它们的重复现象却并不具有时间规律,很难对后续研究提供有利的观察结果。其实,关于快速射电暴的研究,并不是一个全新的天文领域,科学家们对其已进行了数十年的研究。

规律性快速射电暴的突发源,为什么很难被人类观测到?

即便快速射电暴第一次被发现是在2007年的时候,并明确了它们的发源地应该是在银河系之外,但关于它的具体起源至今也没有确切的答案。即便我们这一次发现了规则性出现的快速射电暴,而它就源于螺旋星系中恒星形成最活跃的区域,但这样的特例却无法代表其他快速射电暴。

事实上,虽然FRB 180916.J0158 + 65的来源得到了确定,但其与我们相隔距离达到5亿光年的螺旋星系,与其他快速射电暴的来源地却似乎并没有太大的关联。比如,来源地为不规则矮星系的快速射电暴,便足以证明快速射电暴的来源地,一定不是只跟螺旋星系有关。

规律性快速射电暴的突发源,为什么很难被人类观测到?

快速射电暴的本质是什么?

对于很多非天文领域的研究人员来说,或许,快速射电暴这个词语本身就让人很难理解,毕竟我们难以从字面上直观地了解其含义。实际上,想要理解这些专业词汇也并不难,只要我们对头顶上的这片浩瀚星空感兴趣,那么一切问题都能迎刃而解。

世间万物都处在不断地变化过程之中,而宇宙空间中也会突发性地出现一些现象,比如持续时间很短、但又表现特别猛烈的无线电波爆发(快速射电暴)。虽然,快速射电暴的出现时间往往只有短短的几毫秒时间,但其在这短暂过程中所释放出的能量,却跟我们太阳在一天时间里累计散发出的能量不相上下。

规律性快速射电暴的突发源,为什么很难被人类观测到?

从快速射电暴第一次被观测到,至今已有数十年的时间,但历史观测所留下太多的资料,并没有太多细节足以对无线电波爆发到底是如何产生,以及从哪里形成基于确凿的证据。简而言之,在研究快速射电暴的这件事上,科学家们 已 被这个问题困扰了很长一段时期。

快速射电暴的来源可能与那些宇宙存在体有关?

虽然研究人员观测到了FRB 180916.J0158 + 65重复出现的规律,但我们也只能推测出其来源有可能是恒星,而这颗恒星正在围绕另一个天体运动,这便是为什么它散发出的快速射电暴所产生的阻塞模式具有明显的周期性。但是,也仅此而已,因为,即便是这种情况也可能是恒星风作用的结果。

规律性快速射电暴的突发源,为什么很难被人类观测到?

简而言之,关于快速射电暴的准确来源,截至目前依然是一个未知的状态。事实上,根据目前的观测来说,不管是恒星爆炸的过程、进化阶段不同的恒星,还是恒星之间的碰撞,甚至是那些位于遥远星系中心的超大质量黑洞,也都被科学家们视为快速射电暴的可能来源之一。

虽然,这些被视为发源地的宇宙存在体,并没有被证实和理论模型或实际观察结果一致,但却已经排除了中子星等外来物体发生一次性碰撞所产生的可能。简单来说,之所以我们可以排除中子星,主要是因为在数据档案中找到了相隔时间不到一分钟、一年重复次数达到10次以上的快速射电暴。

规律性快速射电暴的突发源,为什么很难被人类观测到?

但与此同时,一种被称为磁星的物体却被拉入我们的视线,因为,它有的时候也能释放出无线电信号。当然,尽管快速射电暴看上去就非常明亮,但由于它们距离太远,所以,我们至今难以确定其准确的自然来源,而我们所设想的可能起源地,也需要更多的时间来进行验证。

规律性快速射电暴的突发源,为什么很难被人类观测到?

实际上,科学界可以创建FRB的理论也不少,但由于其中的大部分都具有很强的投机性,所以,通过这些理论得出的推测原本就具有较大的局限性。再加上FRB的持续时间特别短暂,这就要求其源头必须具有特别强大的活力,才能使得遥远距离之外的我们能够检测到它的存在。

规律性快速射电暴的突发源,为什么很难被人类观测到?

虽然,由于目前人类对系外行星的探测力度加大,许多非专业人士又对地外星球拥有特别高的兴趣。所以,也有不少并不专业的人员认为,那些FRB信号很可能是来自外星科技文明。但是,如果新观测到的FRB能够继续保持其重复周期,那么,以后更先进的望远镜便有可能会查到其准确的发源地,从而揭开这个让很多人为之疑惑的难题。

作者:文/虞子期

冷知识网文章,如若转载,请注明出处:https://www.lengzhishi.net/47594.html

发表评论

电子邮件地址不会被公开。