射電暴信號源成“未解之謎”

天文學家發現了迄今記錄的第二次出現的快速射電暴信號,對低頻率射電暴(FRBs)信號的發現有助於破解信號來源的天體物理謎題。加拿大氫強度測繪實驗(CHIME)項目的科學家急切等待從新投入使用的射電望遠鏡中獲得觀測的數據,《自然》雜誌發表了加拿大天文團隊的科研成果,這是迄今記錄的第二個重複快速射電暴(FRB),同時,加拿大麥吉爾大學的天文學家發現了包括重複快速射電暴在內的13個最新探測到的射電暴信號。

加拿大氫強度測繪實驗(CHIME)的科學團隊在西雅圖召開的全美天文學大會上發佈了他們的科研成果。在這項科研成果發表之前,天文學家僅發現了一次重複的快速射電暴,在探測到的13次射電暴信號中,有7次是迄今爲止檢測到的頻率最低的快速射電暴信號,有一個信號甚至重複出現了6次,重複性射電信號的出現將會幫助科學家更好地理解神秘性河外星系的射電束。

氫強度測繪實驗項目(CHIME)的主要手段是使用一個新的大型射電望遠鏡,它在2017年晚期投入使用,加拿大的英屬哥倫比亞大學、麥吉爾大學、多倫多大學、理論物理圓周研究所、加拿大國家研究委員會等大學和研究機構共同發起了CHIME科學項目。2018年夏季,科學團隊在三週時間內探測到了13次源於太空的射電信號,在大型射電望遠鏡運行的初期就取得了不俗的成果,從而檢驗了射電望遠鏡的優越性能,科學團隊還只發揮了望遠鏡小部分的運行能力,實際接收的射電暴信號,包括從同一個信號源發出的射電信號比他們公開發布的數據更多。

氫強度測繪實驗項目(CHIME)位於加拿大英屬哥倫比亞省的奧卡那根山谷,天文學家之前探測的大多數單個快速射電暴(FRBs)的頻率在1400兆赫茲(MHz)以上,而加拿大型射電望遠鏡接收的信號頻率在400到800兆赫茲(MHz)的範圍。在迄今觀測到的60多個FRBs信號中,重新發生的射電暴信號只有兩次。2015年,美國科學家從位於波多黎各的阿雷西博射電望遠鏡第一次發現了重複快速射電暴,2018年夏季,加拿大科學家第二次發現了重複快速射電暴信號。

快速射電暴在極短時間內爆發出了強烈的射電輻射,通常在幾毫秒的時間釋放出相當於太陽在幾天、幾月、甚至數十年的時間段在各個電磁波段釋放出的總輻射能量。2007年,科學家第一次發現了FRBs信號,2美國西弗尼吉亞州立大學的鄧肯教授和他的學生當時在進行天文觀測,他們在太空中發現了好似閃光燈“一閃而過”的奇異信號,科學家由此將它們命名爲“快速射電暴”。過去十年,科學家陸續地檢測到了60多次射電爆發事件,2015年,科學家第一次檢測到了在同一個地點出現的快速射電暴信號。

加拿大天文學家發現的快速射電暴事件重複了6次,到目前爲止,天體物理學家在研究快速射電暴成因的過程中構建了幾十種模型,大多數科學家認爲,快速射電暴是某種天體爆發的現象,但可能出現例外,例如:哈佛大學的阿維·勒佈教授提出了一種設想,快速射電暴可能是外星人發射的“光帆”,但“勒布構想”不是物理學家主流性的解釋。新的射電暴信號被科學家命名爲FRBs180725A,加拿大麥吉爾大學的帕特里克•博伊爾最先公佈了發現低頻快速射電暴的消息,天文學出版機構的“天文學家電報”報道了科學團隊的發現,他們之後陸續地接收了更多的快速射電暴信號,有的信號頻率低到了400兆赫茲,這些信號似乎與地層活動和地面無線電通訊頻率的干擾無關。

科學家沒有徹底弄清射電暴信號的確切來源,有些科學家稱,它們可能來源於黑洞或先進的外星文明。哈佛·史密森尼天體物理學中心的阿維•勒布認爲,快速射電暴的持續時間短,距離遙遠,天文學家很難確定它們的來源。對FRBs信號的探測十分困難,但CHIME項目的大型射電望遠鏡有很高的靈敏度,四個100米長的U型金屬筒體柱面用於對信號的捕獲。天體物理學家勒布猜測,外星人有可能發出了超強的脈衝輻射,光帆在光壓力作用下實現了星際穿越的旅行,好像霍金的“突破攝星”項目設想的一樣。

多餘的輻射進入了地球,外星人使用的高能輻射“動力源”成了天文學家探測到的快速射電暴。勒布的構想並非偶然,他是霍金“攝星團隊”的成員之一,不妨爲攝星計劃做一次推廣。FRBs信號源是能量最強烈的天體,高能量的特徵使得快速射電暴很難與外星人文明建立關聯,僅僅爲了和地球人建立聯繫,外星人就發出了最強烈的射電輻射?科學家在地球上不可能發出同等強烈的射電輻射,根本不能迴應外星人的“問候”。天文學家普遍認爲,射電暴信號最有可能來源於極端的天體事件,包括在超新星遺址中發現的密實大質量物體發生的碰撞、脈衝星的劇烈輻射、黑洞合併的事件等。

(編譯:2019年1月12日)