在此之前，已知離我們最近的快速射電暴發(fā)生在離地球約1.5億秒差距(4.9億光年)的位置。而這顆磁陀星位于我們銀河系內(nèi)，距離地球只有10000秒差距，足以讓天文學(xué)家近距離領(lǐng)略它的高能閃動(dòng)?！?

銀河系內(nèi)探測(cè)到的首個(gè)快速射電暴來(lái)自一顆磁化恒星，它或能幫助解釋一些宇宙謎團(tuán)。

四月末，在不到一秒的時(shí)間里，銀河系一顆高度磁化的恒星突然迸發(fā)出射電能量?，F(xiàn)在，科學(xué)家認(rèn)為這次突然的奇怪光閃或能解釋天文學(xué)最大的謎團(tuán)之一：究竟是什么力量激發(fā)了宇宙深處發(fā)現(xiàn)的其他上百個(gè)神秘的快速射電暴(fast radio burst，F(xiàn)RB)?

這顆恒星名為SGR 1935+2154，是一顆磁陀星。磁陀星本質(zhì)上是超新星爆發(fā)后的致密自旋殘留，外部被超強(qiáng)磁場(chǎng)包圍。許多天文學(xué)家認(rèn)為，快速射電暴這種只持續(xù)幾毫秒的短促而強(qiáng)烈的宇宙連閃來(lái)自磁陀星，但一直無(wú)法證明兩者之間的聯(lián)系。

“我不會(huì)說(shuō)我們已經(jīng)蓋棺定論了，斷定快速射電暴就是來(lái)自磁陀星?！焙商m阿姆斯特丹大學(xué)的天文學(xué)家Emily Petroff表示說(shuō)，“但這是我們迄今發(fā)現(xiàn)的最可觀的證據(jù)。”

這是首次在銀河系中探測(cè)到快速射電暴。這段時(shí)間里，arXiv預(yù)印本服務(wù)器上涌現(xiàn)了一大批描述該現(xiàn)象的初步論文。

這次的爆發(fā)很接近宇宙快速射電暴的那種驚人強(qiáng)度，但是離我們沒(méi)有那么遙遠(yuǎn)?！泵绹?guó)西弗吉尼亞大學(xué)的天文學(xué)家Burke Spolaor說(shuō)，“這個(gè)機(jī)會(huì)太難得了，我們至少發(fā)現(xiàn)了快速射電暴的一個(gè)潛在起源?！?

錫盤(pán)望遠(yuǎn)鏡

這場(chǎng)“秀”開(kāi)始于4月27日，當(dāng)時(shí)包括NASA的尼爾·格雷爾斯雨燕天文臺(tái)(Neil Gehrels Swift Observatory)在內(nèi)的許多衛(wèi)星都發(fā)現(xiàn)了來(lái)自SGR 1935+2154的γ射線流。銀河系已知約有30顆磁陀星，SGR 1935+2154是其中之一;這些磁陀星偶爾會(huì)突然活動(dòng)，期間釋放出不同波長(zhǎng)的輻射。次日，“加拿大氫強(qiáng)度測(cè)繪實(shí)驗(yàn)”(Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment，CHIME)射電望遠(yuǎn)鏡在其視場(chǎng)側(cè)面探測(cè)到了巨大的射電閃光——正好來(lái)自這顆磁陀星的所在點(diǎn)。

CHIME團(tuán)隊(duì)一直期盼著能探測(cè)到來(lái)自SGR 1935+2154的射電輻射，但他們本來(lái)以為這種射電脈沖會(huì)很弱。沒(méi)想到的是，“我們接收到的輻射比我們想的更讓人激動(dòng)?！敝鞒址治龉ぷ鞯亩鄠惗啻髮W(xué)天文學(xué)家Paul Scholz說(shuō)。

第二支研究團(tuán)隊(duì)更加走運(yùn)，他們捕捉到了這次強(qiáng)烈暴發(fā)的全過(guò)程。STARE2射電望遠(yuǎn)鏡由低科技的天線組成——每根天線都有一根金屬管并連著兩個(gè)錫盤(pán)——兩個(gè)位于加利福尼亞州，一個(gè)位于猶他州。STARE2從去年開(kāi)始執(zhí)行巡天任務(wù)，一直希望能捕捉到銀河系中類似快速射電暴的現(xiàn)象。4月28日，它不負(fù)眾望地探測(cè)到了和CHIME發(fā)現(xiàn)的一樣的射電脈沖。參與STARE2項(xiàng)目的加州理工學(xué)院研究生Chris Bochenek說(shuō)：“我太激動(dòng)了，我用了一點(diǎn)時(shí)間才打開(kāi)數(shù)據(jù)檢查，確保我不是在做夢(mèng)。”Bochenek的聯(lián)合導(dǎo)師、加州理工學(xué)院天文學(xué)家Vikram Ravi說(shuō)：“Chris在Slack上給我留言，他激動(dòng)之下還爆了粗口。”

小宇宙爆發(fā)

這是迄今發(fā)現(xiàn)的首個(gè)來(lái)自銀河系磁陀星的最明亮的暴發(fā)，或能為弄清楚宇宙其他位置的快速射電暴的起源提供線索。

磁陀星自旋速度很快，擁有極強(qiáng)的磁場(chǎng)。它的能量如此充沛，自然可以產(chǎn)生暴發(fā)。關(guān)于這類暴發(fā)的起源，一種看法是磁陀星內(nèi)部可能發(fā)生了某種活動(dòng)，比如對(duì)應(yīng)地震的“星震”，導(dǎo)致星球表面破裂，能量噴薄而出。另一種可能是磁陀星周?chē)母叽呕h(huán)境在某種情況下產(chǎn)生了暴發(fā)。

通過(guò)研究來(lái)自SGR 1935+2154的射電暴，以及同時(shí)暴發(fā)的其他波長(zhǎng)的光，天文學(xué)家或許能縮小這些可能的范圍，德國(guó)馬克斯·普朗克射電天文學(xué)研究所天文學(xué)家Laura Spitler說(shuō)。許多衛(wèi)星還探測(cè)到了來(lái)自該磁陀星的X射線暴，發(fā)生時(shí)間與射電輻射差不多。這也是天文學(xué)家第一次在其他波長(zhǎng)上探測(cè)到這些信號(hào);正是因?yàn)檫@顆磁陀星離地球很近，我們才有機(jī)會(huì)發(fā)現(xiàn)這些信號(hào)。

不過(guò)，還是有一些謎團(tuán)沒(méi)有解開(kāi)。比如，與4月28日的暴發(fā)相比，在遙遠(yuǎn)星系發(fā)現(xiàn)的快速射電暴的能量是前者的1000倍左右。此外，部分遙遠(yuǎn)的暴發(fā)還會(huì)有間隔地重復(fù)，這些都是磁陀星起源無(wú)法簡(jiǎn)單解釋的現(xiàn)象。Petroff說(shuō)，也許有一部分快速射電暴是來(lái)自磁陀星，但不是全部。

無(wú)論如何，天文學(xué)家還是想要探測(cè)到更多的快速射電暴——不管遠(yuǎn)的近的?！懊總€(gè)射電暴都能照亮我們與它源頭之間的所有物質(zhì)。”阿姆斯特丹大學(xué)的天文學(xué)家Jason Hessels說(shuō)。

科學(xué)家已經(jīng)開(kāi)始利用這些信息，繪制宇宙中物質(zhì)的分布地圖。盡管這或多或少已經(jīng)回答了射電暴起源的問(wèn)題，但是這個(gè)領(lǐng)域的未來(lái)仍舊讓人充滿期待。