哈勃望远镜探测到来自宇宙另一端的神秘射电爆发

哈勃望远镜最近在一个遥远的星系团中发现了一个 FRB，它揭示了产生这些强烈宇宙爆发的起源和环境。这个特殊的 FRB 因其强大的能量和遥远的位置而引人注目，它表明了与星系合并和磁星等极端宇宙体的相互作用之间的潜在联系。资料来源：NASA、ESA、STScI、Alexa Gordon（西北大学）

快速射电暴（FRB）是一种转瞬即逝的能量爆炸，在几毫秒的时间里，它的光芒可以照亮整个星系。在过去的几年里，已经探测到了数百个快速射电暴。它们就像体育赛事中的照相机闪光灯一样在天空中四处闪烁，但这些强烈辐射爆发背后的来源仍然不确定。

这个 FRB 特别诡异，因为它的爆发横跨了半个宇宙，是迄今为止探测到的距离最远、威力最大的 FRB。

哈勃太空望远镜拍摄的异常强大的快速射电暴 FRB20220610A 的宿主星系图像。哈勃望远镜的灵敏度和清晰度揭示了一个由多个星系组成的紧凑星系群，这些星系可能正在发生合并。当宇宙只有 50 亿年历史时，它们就已经存在了。FRB 20220610A 于 2022 年 6 月 10 日首次被位于西澳大利亚的澳大利亚平方公里阵列探路者（ASKAP）射电望远镜探测到，并被位于智利的欧洲南方天文台甚大望远镜确认为来自遥远的地方。图片来源：NASA、ESA、STS

如果这还不够奇怪的话，那么根据发现它之后的哈勃后续观测结果，它就变得更加有趣了。FRB在一个看似不太可能的地方闪烁，它是宇宙只有50亿年历史时存在的星系集合。以前的FRB都是在孤立的星系中发现的。

FRB 20220610A 于 2022 年 6 月 10 日首次被位于西澳大利亚的澳大利亚平方公里阵列探路者（ASKAP）射电望远镜探测到，并被位于智利的欧洲南方天文台甚大望远镜确认为来自遥远的地方。它的能量是近距离 FRB 的四倍。这可能会对产生 FRB 的模型提出挑战。或者这可能是一种选择效应，即只有非常明亮的FRB才能在宇宙的另一端被探测到？

澳大利亚联邦科学与工业研究组织的 ASKAP 射电望远镜探测到快速射电暴 (FRB) 的图像。科学家尚不清楚快速射电暴的成因，但它一定蕴含着惊人的能量--相当于太阳 80 年释放的能量。图片来源：OzGrav，斯威本科技大学。

第一作者、伊利诺伊州埃文斯顿西北大学的亚历克莎-戈登（Alexa Gordon）说："这需要哈勃的敏锐度和灵敏度，才能精确定位FRB的来源。如果没有哈勃的成像技术，这究竟是来自一个单一的星系，还是来自某种相互作用的星系，仍然是一个谜。正是这些类型的环境--这些怪异的环境--促使我们更好地理解 FRB 之谜。"

研究人员说，哈勃拍摄的清晰图像表明，可能有多达七个星系正在走向合并，这也是非常重要的。这样的星系群非常罕见，这有可能是触发 FRB 的条件。

我们最终试图回答这些问题：它们的成因是什么？它们的起源是什么？哈勃观测提供了一个壮观的视角，可以看到产生这些神秘事件的令人惊讶的环境类型。

尽管天文学家对这一非凡现象背后的可能机制尚未达成共识，但普遍认为 FRB 必须涉及某种紧凑的天体，比如黑洞或中子星。一种极端的中子星被称为磁星--宇宙中磁性最强的中子星。它的磁场非常强大，如果磁星位于地球和月球之间的半路上，它就会抹去世界上每个人信用卡上的磁条。更糟糕的是，如果宇航员在距离磁星几百公里的范围内旅行，他们实际上会被溶解，因为他们身体里的每个原子都会被破坏。

可能的机制包括某种震荡星震，或者磁星扭曲的磁场线断裂并重新连接时引起的爆炸。类似的现象发生在太阳上，会引起太阳耀斑，但磁星的磁场比太阳的磁层强一万亿倍。断裂会产生一个 FRB 闪光，也可能产生一个冲击波，焚烧周围的尘埃并将气体加热成等离子体。

磁星可能有几种类型。一种情况是，它可能是一个围绕黑洞运行的爆炸天体，周围环绕着物质盘。另一种情况是一对绕轨道运行的中子星，它们的磁层会周期性地相互作用，形成一个空腔，从而发生爆发。据估计，磁星的活跃期大约为 10000 年，然后才趋于稳定，因此它们应该出现在恒星诞生的火焰风暴中。但似乎并非所有磁星都是如此。

在不久的将来，FRB 实验将提高其灵敏度，从而使在这些距离上探测到的 FRB 数量达到前所未有的速度。哈勃将在描述这些 FRB 发生的环境特征方面发挥至关重要的作用。天文学家很快就会知道这个 FRB 的环境有多么特殊。

戈登说："我们只需要不断发现更多的 FRB，无论是在近处还是远处，以及在所有这些不同类型的环境中。"

这些结果在路易斯安那州新奥尔良市举行的美国天文学会第 243 次会议上公布。

编译自/ScitechDaily