运气的好转帮助天文学家解决了一个宇宙之谜:是什么导致强大而短暂的无线电脉冲串在整个宇宙中蜿蜒曲折?科学家们已经知道了这些高能脉冲,称为快速无线电脉冲-已有13年之久,并且已经看到它们是来自我们银河系之外的,这使得追踪它们的原因变得更加困难。更难的是它们发生的速度如此之快,只需几毫秒。
然后在今年4月,由我们两个不同的望远镜发现了来自我们银河系内部的罕见但相对较弱的爆发:一个是加州博士研究生的一组手工天线,其中包括实际的蛋糕锅,另一个是2000万美元的加拿大天文台。
根据周三发表在《自然》杂志上的四项研究,他们追踪到快速无线电爆发到了离地球32,000光年远的奇怪类型的恒星,称为磁星。
这不仅是追踪到一个源头的第一个快速无线电爆发,而且是我们银河系中的第一个爆发。天文学家说,这些爆发可能还有其他来源,但是他们现在确定有罪的一方:磁星。
磁星是令人难以置信的密集中子星,其太阳质量的1.5倍被挤入了曼哈顿大小的空间。加拿大研究的合著者麦吉尔大学(McGill University)的天体物理学家Ziggy Pleunis表示,它们具有巨大的磁场,充满能量并嗡嗡作响,有时还会爆发出X射线和无线电波。
加州理工学院的天文学家凯西·劳(Casey Law)表示,这些磁场周围的磁场“是如此之强,附近的所有原子都被撕裂,可以看到基本物理的奇异方面。”
康奈尔大学的莎米·查特吉说,在我们的星系中可能有十几个这样的磁星,显然是因为它们太年轻并且是恒星诞生过程的一部分,而且银河系不像其他星系那样充斥恒星诞生。既不是发现团队的一员。
加州理工学院的射电天文学家克里斯托弗·博克内克(Christopher Bochenek)说,这次爆发不到一秒的时间包含了我们一个月内太阳产生的能量,但仍然远小于从银河系外发现的无线电爆发。他用手工天线帮助发现爆炸。
天文学家说,这些无线电脉冲对我们来说并不危险,甚至对我们银河系外的更强大的无线电脉冲也没有危险。
麦吉尔天体物理学家丹尼尔·米奇里(Daniele Michilli)的合著者说:加拿大团队的一部分。
科学家们认为这些现象如此频繁,以至于它们每天可能在我们银河系外发生超过1000次。但是找到它们并不容易。
康奈尔大学的查特吉说:“您必须在正确的毫秒内查看正确的位置。” “除非你非常非常幸运,否则你不会看到其中之一。”
即使这是银河系以外的常见事件,天文学家也不知道这些爆发多久发生在我们的银河系中。
Bochenek说:“我们仍然不知道我们有多幸运。” “这可能是每五年一次的事情,或者每年可能发生一些事件。”
Bochenek的天线成本约为15,000美元。这位博士生说,每一个都是“一个大水桶的大小。它是一条6英寸的金属管,周围有两个字面的蛋糕盘”。它们是粗糙的仪器,旨在观察巨大的天空-大约四分之一的天空-并且仅看到最亮的无线电闪光灯。
博克内克(Bochenek)认为,几年后他可能有十分之一的机会发现快速的无线电爆发。但是一年之后,他的薪水开始下降。
不列颠哥伦比亚省的加拿大天文台更加集中和精致,但瞄准的却是天空的小得多,它能够将源精确地定位到Vulpecula星座的磁层。
爆炸的首席天文学家Jason Hessels说,由于爆炸受到它们在太空中通过的所有物质的影响,所以天文学家也许能够使用它们更好地理解和绘制星系之间不可见的物质并“称重”宇宙。荷兰射电天文研究所(不是这项研究的一部分)。
天文学家对造成这些快速无线电脉冲的原因(包括外星人)有多达50种不同的理论,他们强调磁星并不是唯一的答案,特别是因为似乎有两种类型的快速无线电脉冲。有些像四月发现的那种只发生一次,而另一些则经常重复。
米奇里(Michilli)说,他的团队已经追踪到每16天发生一次爆发,发生在附近的一个星系中,并且正接近确定其来源。
康奈尔大学的查特吉说,其中一些年轻的磁星只有几十年的历史,“这就是给它们足够的能量以产生重复的快速无线电脉冲的原因。”
他说,即使是一次爆发,追踪也是令人惊讶的惊喜和重要发现。
查特吉说:“没有人真的相信我们会如此幸运。” “要在我们自己的星系中找到一颗,就把樱桃放在了首位。”