重復(fù)快速無線電突發(fā)發(fā)現(xiàn)源自極遠(yuǎn)距離的矮星系
一個龐大的國際天文學(xué)家小組發(fā)現(xiàn)了重復(fù)的“快速無線電突發(fā)”的宇宙學(xué)來源，稱為FRB 121102。
快速無線電突發(fā)(FRB)功能強(qiáng)大，很少從空間探測到能量突發(fā)。
天體物理學(xué)家估計(jì)，每天在天空中發(fā)生2,000到10,000個FRB。
這些事件具有毫秒的持續(xù)時(shí)間并且表現(xiàn)出無線電脈沖星的特征色散掃描。它們在1萬毫秒內(nèi)發(fā)射的能量與太陽在1萬年內(nèi)發(fā)出的能量相同，但引起它們的物理現(xiàn)象尚不清楚。
第一個FRB是在2007年被發(fā)現(xiàn)的，雖然它實(shí)際上是在大約六年前發(fā)現(xiàn)的，來自對麥哲倫云的脈沖星調(diào)查的檔案數(shù)據(jù)。
現(xiàn)在有18個已知的FRB。所有這些都是使用單碟射電望遠(yuǎn)鏡檢測到的，這些望遠(yuǎn)鏡無法以足夠的精度縮小物體的位置，以允許其他天文臺識別其宿主環(huán)境。
與所有其他人，然而，F(xiàn)RB 121102，于2012年十一月發(fā)現(xiàn)在阿雷西博天文臺在波多黎各，已經(jīng)再現(xiàn)了無數(shù)次 -由自治領(lǐng)射電天體物理天文臺的天文學(xué)家保羅·肖爾茨在2015年末第一次檢測的模式。
FRB 121102在冬季星座獵戶座之前崛起，在Auriga星座有一個家。
“有一片天空從中我們得到了這個信號 - 天空的碎片直徑是幾分鐘。在那個補(bǔ)丁中有數(shù)百個來源。康奈爾大學(xué)的天文學(xué)家Shami Chatterjee博士說，很多恒星，很多星系，很多東西。
FRB 121102的重復(fù)爆發(fā)讓天文學(xué)家在2016年使用NSF的Karl G. Jansky超大陣列(VLA)觀察它。在2016年的觀察時(shí)間超過六個月的83小時(shí)內(nèi)，他們發(fā)現(xiàn)了9次爆發(fā)。
利用精確的VLA位置，該團(tuán)隊(duì)使用位于夏威夷Maunakea的Gemini North望遠(yuǎn)鏡制作可見光圖像，在爆發(fā)位置識別出一個微弱的矮星系。
來自雙子座的光譜數(shù)據(jù)也使天文學(xué)家能夠確定矮星系離地球的距離超過30億光年。
“雖然高能量爆發(fā)的確切原因尚不清楚，但這個特殊的FRB來自遙遠(yuǎn)的矮星系這一事實(shí)代表了我們對這些事件的理解的巨大進(jìn)步，”Chatterjee博士說。
“這個FRB的主星系似乎是一個非常謙遜且不張揚(yáng)的矮星系，不到質(zhì)量或我們的銀河系的1%，”團(tuán)隊(duì)成員，麥吉爾大學(xué)的天文學(xué)家Shriharsh Tendulkar博士說。
“這令人驚訝。人們普遍預(yù)計(jì)大多數(shù)FRB都來自大型星系和中子星的大型星系 - 大質(zhì)量恒星的殘余。
“這顆矮星系的恒星數(shù)量較少，但正以高速形成恒星，這可能表明FRB與年輕的中子星有關(guān)。”
“還有另外兩類極端事件 - 持續(xù)時(shí)間長的伽馬射線爆發(fā)和超發(fā)光超新星 - 常常發(fā)生在矮星系中。”
“這一發(fā)現(xiàn)可能暗示了FRB與這兩種事件之間的聯(lián)系。”
除了檢測來自FRB 121102的爆發(fā)之外，VLA觀測還揭示了同一地區(qū)持續(xù)不斷的無線電發(fā)射源。
接下來，該團(tuán)隊(duì)使用歐洲VLBI網(wǎng)絡(luò)(EVN)，以及Arecibo天文臺的William E. Gordon望遠(yuǎn)鏡和NSF的超長基線陣列(VLBA)來更精確地確定物體的位置。
荷蘭射電天文學(xué)研究所和阿姆斯特丹大學(xué)的團(tuán)隊(duì)成員Jason Hessels博士說：“這些極高精度的觀測結(jié)果表明，爆發(fā)和持續(xù)震源必須在100光年之內(nèi)。”
下一個重要問題是“FRB 121102的動力是什么?” 查特吉博士說：“我們認(rèn)為它可能是一顆磁星 - 一顆巨大磁場的新生中子星，位于超新星殘余物或脈沖星風(fēng)中 - 以某種方式產(chǎn)生這些巨大的脈沖。”
“或者，它可能是矮星系的活躍星系核。這將是新穎的。“
“或者，這可能是這兩個想法的結(jié)合 - 解釋為什么我們所看到的可能有點(diǎn)罕見。”
主星系的特征發(fā)表在天體物理學(xué)雜志上，并伴隨著團(tuán)隊(duì)的成果，精確定位FRB 121102，發(fā)表在Nature雜志上。
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S. Chatterjee 等。2017.快速無線電突發(fā)及其主機(jī)的直接定位。自然 541,58-61; doi：10.1038 / nature20797
SP Tendulkar 等。2017.主持星系和重復(fù)快速無線電突發(fā)的紅移FRB 121102. ApJL 834，L7; doi：10.3847 / 2041-8213 / 834/2 / L7
B一個龐大的國際天文學(xué)家小組發(fā)現(xiàn)了重復(fù)的“快速無線電突發(fā)”的宇宙學(xué)來源，稱為FRB 121102。
快速無線電突發(fā)(FRB)功能強(qiáng)大，很少從空間探測到能量突發(fā)。
天體物理學(xué)家估計(jì)，每天在天空中發(fā)生2,000到10,000個FRB。
這些事件具有毫秒的持續(xù)時(shí)間并且表現(xiàn)出無線電脈沖星的特征色散掃描。它們在1萬毫秒內(nèi)發(fā)射的能量與太陽在1萬年內(nèi)發(fā)出的能量相同，但引起它們的物理現(xiàn)象尚不清楚。
第一個FRB是在2007年被發(fā)現(xiàn)的，雖然它實(shí)際上是在大約六年前發(fā)現(xiàn)的，來自對麥哲倫云的脈沖星調(diào)查的檔案數(shù)據(jù)。
現(xiàn)在有18個已知的FRB。所有這些都是使用單碟射電望遠(yuǎn)鏡檢測到的，這些望遠(yuǎn)鏡無法以足夠的精度縮小物體的位置，以允許其他天文臺識別其宿主環(huán)境。
與所有其他人，然而，F(xiàn)RB 121102，于2012年十一月發(fā)現(xiàn)在阿雷西博天文臺在波多黎各，已經(jīng)再現(xiàn)了無數(shù)次 -由自治領(lǐng)射電天體物理天文臺的天文學(xué)家保羅·肖爾茨在2015年末第一次檢測的模式。
FRB 121102在冬季星座獵戶座之前崛起，在Auriga星座有一個家。
“有一片天空從中我們得到了這個信號 - 天空的碎片直徑是幾分鐘。在那個補(bǔ)丁中有數(shù)百個來源?？的螤柎髮W(xué)的天文學(xué)家Shami Chatterjee博士說，很多恒星，很多星系，很多東西。
FRB 121102的重復(fù)爆發(fā)讓天文學(xué)家在2016年使用NSF的Karl G. Jansky超大陣列(VLA)觀察它。在2016年的觀察時(shí)間超過六個月的83小時(shí)內(nèi)，他們發(fā)現(xiàn)了9次爆發(fā)。
利用精確的VLA位置，該團(tuán)隊(duì)使用位于夏威夷Maunakea的Gemini North望遠(yuǎn)鏡制作可見光圖像，在爆發(fā)位置識別出一個微弱的矮星系。
來自雙子座的光譜數(shù)據(jù)也使天文學(xué)家能夠確定矮星系離地球的距離超過30億光年。
“雖然高能量爆發(fā)的確切原因尚不清楚，但這個特殊的FRB來自遙遠(yuǎn)的矮星系這一事實(shí)代表了我們對這些事件的理解的巨大進(jìn)步，”Chatterjee博士說。
“這個FRB的主星系似乎是一個非常謙遜且不張揚(yáng)的矮星系，不到質(zhì)量或我們的銀河系的1%，”團(tuán)隊(duì)成員，麥吉爾大學(xué)的天文學(xué)家Shriharsh Tendulkar博士說。
“這令人驚訝。人們普遍預(yù)計(jì)大多數(shù)FRB都來自大型星系和中子星的大型星系 - 大質(zhì)量恒星的殘余。
“這顆矮星系的恒星數(shù)量較少，但正以高速形成恒星，這可能表明FRB與年輕的中子星有關(guān)。”
“還有另外兩類極端事件 - 持續(xù)時(shí)間長的伽馬射線爆發(fā)和超發(fā)光超新星 - 常常發(fā)生在矮星系中。”
“這一發(fā)現(xiàn)可能暗示了FRB與這兩種事件之間的聯(lián)系。”
除了檢測來自FRB 121102的爆發(fā)之外，VLA觀測還揭示了同一地區(qū)持續(xù)不斷的無線電發(fā)射源。
接下來，該團(tuán)隊(duì)使用歐洲VLBI網(wǎng)絡(luò)(EVN)，以及Arecibo天文臺的William E. Gordon望遠(yuǎn)鏡和NSF的超長基線陣列(VLBA)來更精確地確定物體的位置。
荷蘭射電天文學(xué)研究所和阿姆斯特丹大學(xué)的團(tuán)隊(duì)成員Jason Hessels博士說：“這些極高精度的觀測結(jié)果表明，爆發(fā)和持續(xù)震源必須在100光年之內(nèi)。”
下一個重要問題是“FRB 121102的動力是什么?” 查特吉博士說：“我們認(rèn)為它可能是一顆磁星 - 一顆巨大磁場的新生中子星，位于超新星殘余物或脈沖星風(fēng)中 - 以某種方式產(chǎn)生這些巨大的脈沖。”
“或者，它可能是矮星系的活躍星系核。這將是新穎的。“
“或者，這可能是這兩個想法的結(jié)合 - 解釋為什么我們所看到的可能有點(diǎn)罕見。”