解释:什么是无线电爆发,美国宇航局首次在银河系中发现?
快速射电暴是持续时间在毫秒级的明亮无线电波爆发,因此很难检测到它们并确定它们在天空中的位置。

美国宇航局报告说,4 月 28 日,它在银河系中观察到了以前从未观察到的 X 射线和无线电信号的混合。值得注意的是,它观察到的爆发包括在银河系内看到的第一次快速射电暴(FRB)。
11 月 4 日,《自然》杂志发表了三篇报告检测到 FRB 现象的论文。那么什么是 FRB?为什么这一观察结果如此重要?
谁发现了银河系中的同时爆发?
同时爆发的X射线部分被几颗卫星探测到,包括美国宇航局的风任务,而无线电组件是由加拿大氢强度测绘实验(CHIME)发现的,这是一个位于不列颠哥伦比亚省多米尼翁射电天体物理天文台的射电望远镜,由蒙特利尔麦吉尔大学、不列颠哥伦比亚大学和多伦多大学领导。
我们的 @NASAUniverse 天文台帮助探测到了我们银河系内有史以来第一次看到的快速射电暴。这个独特的事件如何帮助天文学家更好地了解这些爆炸的来源,以前只在其他星系中看到过: https://t.co/sHLlsQXwRC pic.twitter.com/QTec4tAlHh
- 美国宇航局(@NASA) 2020 年 11 月 4 日
此外,美国宇航局资助的一个名为“瞬态天文射电发射调查 2”(STARE2)的项目也检测到了 CHIME 观测到的射电爆发。 STARE2 由加州理工学院和 NASA 位于南加州的喷气推进实验室运营,其背后的团队确定爆发的能量与 FRB 相当。
那么什么是 FRB?
第一个 FRB 是在 2007 年发现的,那时科学家们一直在努力寻找它们的起源。从本质上讲,FRB 是明亮的无线电波爆发(无线电波可以由磁场变化的天文物体产生),其持续时间在毫秒级,因此很难检测到它们并确定它们在天空中的位置。
4月份检测到的FRB的起源是什么?
4 月在银河系中探测到的 FRB 的来源是一颗非常强大的磁中子星,简称磁星,称为 SGR 1935+2154 或 SGR 1935,位于狐狸座,估计在 14,000- 41,000 光年远。
FRB 是磁星最多产的爆发之一,X 射线爆发持续不到一秒钟。另一方面,无线电爆发持续了千分之一秒,比之前在银河系中看到的磁星发出的任何其他无线电辐射都要亮数千倍。与 FRB 相关的爆发可能是例外的,因为它很可能发生在或靠近磁星的磁极。
这种持续数小时的爆发被美国宇航局的费米伽马射线太空望远镜和美国宇航局的中子星内部成分探测器 (NICER) 发现,后者是安装在国际空间站上的 X 射线望远镜。 Express Explained 现在在 Telegram 上
什么是磁星?
根据美国宇航局的说法,磁星是一颗中子星,是一颗质量比我们的太阳大许多倍的城市大小的恒星残骸。这种恒星的磁场非常强大,比冰箱磁铁强10万亿倍以上,比典型中子星强一千倍。
中子星是在大质量恒星到达生命尽头时发生引力坍缩时形成的。据美国宇航局称,这导致物质堆积得如此紧密,以至于从这样一颗恒星中取出的糖块大小的物质重量也超过 10 亿吨,与珠穆朗玛峰的重量大致相同。
磁星是这些中子的一个子类,偶尔会在几分之一秒内释放出比太阳在数万年中能够发射的能量更多的耀斑。例如,在 SGR 1935 的情况下,假设磁星位于其距离范围的较近端,它在 4 月释放的同时爆发的 X 射线部分携带的能量与太阳在一个月内产生的能量一样多。
为什么这个观察很重要?
到目前为止,有各种理论试图解释 FRB 的可能来源。这些理论提出的来源之一是磁星。但在今年 4 月之前,科学家们没有任何证据表明 FRB 可以从磁星中爆炸出来。因此,观察尤为重要。
加州理工学院天体物理学博士生 Chris Bochenek 在美国宇航局的新闻稿中被引述说,虽然未来 FRB 的故事可能仍有令人兴奋的转折,但对我来说,现在,我认为可以公平地说大多数 FRB 来自磁星,除非另有证明。
美国宇航局表示,综合起来,观测结果强烈表明 SGR 1935 产生了相当于银河系的 FRB,这意味着其他星系中的磁星可能至少产生其中一些信号。
即便如此,为了获得 FRB 与磁星联系的铁证,研究人员将继续寻找银河系外与来自同一来源的 X 射线爆发相吻合的 FRB。
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