世界不思議

宇宙神秘無線電信號,困擾科學家13年,現在首次確認了來源

宇宙之大超乎人類形象,因為宇宙本身就代表了時空和所有能量的集合,而我們人類也只是宇宙中一粒不起眼的塵埃。
一粒塵埃想理解高山之雄偉,簡直像是蚍蜉撼大樹一般不自量力。當然,如此巨大的宇宙中也就包含了很多人類無法理解的事情。

且不說什麼反物質消失之謎、暗物質和暗能量之鬼魅、黑洞奇點之難以理解,就連宇宙中一些非常常見的現象,我們人類都無法準確的說出它的成因。
這就是困擾了科學家13年的快速無線電爆發,那麼何為快速無線電爆發?
其名稱中包含的“快速”可不是科學家隨口一說,這種無線電信號一般持續的時間只有非常短的幾毫秒,稍縱即逝,一眨眼的功夫就是消失。
因此宇宙中這種無線電信號的發現比較困難,需要持續地跟蹤觀察,而且這種信號還有一個特點,貌似沒有啥規律可言,它想來就來,出現位置和時間都不確定,冷不丁在天空中的某個區域就爆發一下;

這更加大了人們對這種神秘的信號的發現難度,以及對其進行的研究。 因為沒有規律就沒辦法深入的研究,也沒有辦法去主動將望遠鏡對準天空的某一塊區域去找這些信號。
還有你可能困惑的是,無線電在我們日常生活中就是傳遞信號用的,例如手機信號、電視信號之類的,頻率非常低,能量當然也就很低,那為啥要叫“無線電爆發”呢?
爆發這個詞語聽起來像是大能量事件!沒錯,“快速無線電爆發”確實是一場超級能量爆發事件,只不過一直以來人們接受到的“快速無線電爆發”時間都遠在銀河系之外;

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那距離至少也在數億、數十億光年以上,如此遠的距離等這些信號到達地球的時候已經紅移到了無線電波段,但是它們在源頭剛出現的時候是X射線、或者是γ射線。
數毫秒內的能量之大相當於太陽一個世紀釋放的能量,亮度之高可能瞬間超過一個星系的亮度。因此人們將這種信號稱其為:快速無線電爆發!
下面再簡單說下它的發現過程和研究的歷史。

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宇宙中這種神秘的事件,最早是在2001年被澳大利亞的帕克斯射電望遠鏡捕捉到的,但直到2007年天文學家在翻看2001年的舊數據的時候才發現這個神秘未知信號的。
這個信號來自於小麥哲倫星系,持續時間只有5毫秒。但直到2013年關於這種信號的所有觀測數據都來自帕克斯射電望遠鏡一個;
科學家認為沒有其他額外的數據發現,並不能確定這就是一個新的天體物理現象,而是會認為帕克斯射電望遠鏡可能受到了未知的干擾。

不過隨後在與帕克斯射電望遠鏡相隔遙遠的阿雷西博天文台,也同樣檢測到了這種神秘信號,至此科學家才開始認真對待這種神秘的新天體物理現象。
但關於它的起源科學家一直是摸不著頭腦,有人認為是黑洞或者是中子星的合併,有人認為是恆星的爆發、有人認為是一顆磁星導致的,有人認為這種隨機事件是外星人的傑作。
關於以上的所有猜測都沒有一個明確的證據,因為上文也說了,這種信號它沒有規律,隨機出現,且短暫而能量巨大。

黑洞和中子星合併造成的伽馬射線爆發這種天體物理現象從能量上來說非常符合,但是這種現象的頻率與檢測到的“快速無線電爆發”的頻率不一致,“快速無線電爆發”出現的頻率要高得多,保守估計在地球上每天可以看到1000對起這種無線電爆發。
一顆恆星根本不可能在短時間內爆發出這麼大的能量,還有就是磁星,它是中子星的一種,磁場非常強,比地球磁場能夠高出一萬億倍,這種巨大的磁場能否使得原子被破壞,這種天體的可能想比較大。
最後的可能就是外星人,是它們在宇宙中製造了這些巨大的爆炸,至於目的我們並不知道,雖然外星人的可能性非常低,但科學家認為在任何事情沒有結論之前,任何可能都是值得考慮的。

不過近些年來我們對“快速無線電爆發”的研究還是有所進展的,例如在2012年科學家發現的FRB 121102,距離30億光年,這個無線電爆發是第一個重複出現的信號,週期為157天。
2018年發現了迄今為止能量最大的一次無線電爆發事件FRB 180309。

2019年科學家發現了一個週期性重複的爆發信號FRB 180916,距離我們5億光年,週期16天。
這種規律性的出現讓科學家認為所有的無線電爆發都可能是有規律的,只不過大部分週期不穩定,導致我們很難發現它們的規律。
不過科學家通過對FRB 121102的數據的觀測,得出這種無線電爆發最可能的候選者就是一顆磁星,它和脈衝星一樣都是中子星,但自轉速度沒有中子星快,不過它的磁場非常強,有能力在短時間內爆發出巨大的能量。

但依舊沒有證據,因為此前觀測到的無線電爆發都是銀河系之外,距離太過遙遠。
幸運的是,就在最近科學家在銀河系內捕捉到了一次快速無線電爆發信號,距離我們只有30,000光年,並且可以確定是一顆磁星發出的SGR 1935+2154。
並且2020年11月4日在《自然》雜誌上發表了一篇論文。

不過,雖然所有的證據都指向了磁星,但是這個問題並沒有完全解決,因為來自SGR 1935+2154的信號強度,比我們在銀河系外發現的大多數無線電爆發要弱了很多。
所以這次的發現只能部分解決快速無限點爆發這個謎題,但也是一次非常大的進展。

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