重复快速电波爆发“FRB 121102”锁定来源:拥有超强磁场的中子星

作者 | 发布日期 2018 年 01 月 12 日 10:55 | 分类 天文 , 尖端科技 , 自然科学
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【Technews科技新报】至今唯一一个重复发生多次的神秘快速电波爆发“FRB 121102”,曾有哈佛大学天文学家发布论文认为有可能是外星文明,现在则有科学家锁定不那么科幻的目标来源:一颗拥有超强磁场的中子星。



快速电波爆发(fast radio burst,缩写 FRB)在宇宙中并不罕见,它们可能是中子星与黑洞碰撞、或其他类似的巨大灾难性事件所造成的结果,加拿大麦基尔大学科学家 Victoria Kaspi 推测这些爆发每天可能发生 1 万次,虽然自2007年 FRB 首次被发现以来,我们也只设法找到十几个。

天文学家困惑不堪,这些爆发一次只持续几毫秒,比眨眼时间还短,但在那瞬间它们却带来相当于太阳释放一整天的能量。

而在这些转瞬即逝的爆发中出现了一个特例:“FRB 121102”。《science alert》报导,“FRB 121102”于 2012 年 11 月第一次被发现,但 2016 年 3 月时,科学家宣布从旧档案数据中发现 10 个来自同一地点的快速电波爆发;2016 年 12 月,FRB 121102 又发生 6 次爆发 ; 2017 年 8 月再增加 15 次。

重复爆发代表它并非来自一次性的宇宙灾难事件,但它来自哪里?科学家过去找到它来自于 30 亿光年外的矮星系,现在更是直接锁定目标:一颗磁星(拥有超强磁场的中子星)。

当一颗大型恒星经过超新星爆发后会塌缩为一颗中子星,其磁场也会迅速增强,在科学家邓肯及汤普森的计算结果当中,其强度约为 1 亿 T,在某些情况更可高达 1,000 亿 T,这些极强磁场的中子星便被称为“磁星”。作为比较,地球表面的天然地磁场强度,在赤道附近约 3.5×10-5 T,两极附近约 7×10-5  T。

研究人员透过一种称为法拉第旋转(Faraday rotation)的物理现象来了解电波起源:光从源头传播到地球的路途中会经过星际物质区域,当无线电波讯号通过磁化等离子体或带电粒子云时,其偏振方向可能会扭曲,这种效应就称为法拉第旋转,磁场越强,扭曲越大。

而 FRB 121102 讯号几乎完全极化,其扭曲程度是有史以来最大的,这说明它们通过了一个极其强烈的磁场,阿姆斯特丹大学研究人员 Daniele Michilli 表示,银河系中已知有如此巨大磁场的地方只有中心的超大质量黑洞,FRB 121102 的宿主也许就处于类似环境中,一颗很靠近黑洞的中子星。

不过,强大的星云或超新星残骸来源也能解释射电爆发的扭曲现象,但科学家认为,FRB 121102 的来源更有可能是独一无二的,无论如何,若能理解 FRB 121102,将帮助天文学家更充分了解我们的宇宙。

(首图来源:Pixabay

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