
作者:Marcin Glowacki
天文学家一直在努力更好地了解快速射电暴(frb)的银河系环境,快速射电暴是在几毫秒内发生的强烈的、瞬间的能量爆发,其宇宙起源未知。
现在,一项关于在发现有快速射电暴的同一个星系中缓慢移动、形成恒星的气体的研究发表在《天体物理学杂志》上。这是有史以来第四次在两个完全不同的天文学领域发表文章,描述了同一个星系。
更值得注意的是,这一发现是由一台望远镜完成的,而且是通过同样的观测。
快速射电暴于2007年首次被发现,是一种非常强大的无线电波脉冲。它们来自遥远的星系,信号通常只持续几毫秒。
快速射电暴对研究宇宙非常有用,从研究构成宇宙的物质,甚至用它们来限制哈勃常数——宇宙膨胀的程度。
然而,快速射电暴的起源对天文学家来说一直是个谜。已知一些快速射电暴会重复,有时超过一千次。还有一些病毒只被检测到一次。
目前,几个研究小组正在调查这些重复或非重复信号的形成方式是否不同。在某一时刻,我们有更多关于射电暴产生速度的理论,而不是对它们的探测。
研究快速射电暴是一个激动人心的时刻,正如最近将快速射电暴与引力波联系起来的研究所表明的那样。如果这一发现是正确的,那就意味着至少有一些快速射电暴可能是由两颗中子星合并形成黑洞产生的。
然而,很难确定快速射电暴的确切来源。它们非常明亮,但如此短暂,对许多射电望远镜来说很难精确定位。如果不知道这些爆发的确切起源,我们就无法研究它们所在的星系。如果不知道快速射电暴形成的环境,我们就无法完全解开它们的谜团。
澳大利亚的一台望远镜正在帮助我们找到答案。
CSIRO的ASKAP射电望远镜(澳大利亚平方公里阵列探路者)位于西澳大利亚沙漠,是一个非凡的仪器。ASKAP由36个碟形天线组成,间隔达6公里,可以探测到快速射电暴,并将其定位到宿主星系。
事实上,ASKAP可以在进行其他科学调查的同时进行FRB搜索。一项这样的ASKAP调查将绘制出南部天空中星系中形成恒星的气体,帮助我们了解星系是如何演化的。
在最近的一次观测中,ASKAP还发现了一个新的快速射电暴,我们能够识别出它来自的星系——一个附近的螺旋星系,很像我们自己的银河系。
ASKAP能够在这个螺旋星系中找到冷中性氢气——恒星形成的来源。就FRB宿主星系而言,这已经是对这种气体的罕见探测;到目前为止,只公布了另外三个病例。这些都需要后续的观测,或者依赖于其他旧的观测,这些观测是用不同的望远镜进行的。
这里,ASKAP给了我们FRB和它周围的气体。这是第一次同时发现这些很少重叠的事件。
ASKAP可以探测到的扰动气体可以给我们一个信号,表明最近发生了星系合并,这告诉我们星系的恒星形成历史。反过来,这给我们提供了什么可能导致快速射电暴的线索。
先前对快速射电暴周围气体的研究发现,快速射电暴存在于非常动态的系统中,这表明动荡的星系合并引发了这种爆发。
然而,对于这个特殊的快速射电暴,宿主星系的环境却出奇地平静。我们需要进一步的研究来发现,我们是否看到了frb的总体扰动气体环境,或者frb是否存在不同的场景——以及可能的多种产生路径。
鉴于这种双重检测的独特性,该结果显示了ASKAP的强度和多功能性。这是第一次同时探测到快速射电暴和它所在星系的气体。
而这仅仅是个开始。ASKAP计划每年探测和定位100多个快速射电暴。通过继续相互合作,不同的调查小组将能够解开快速射电暴背后的谜团,它们是如何形成的,以及它们的宿主星系环境。



