天文新发现: 天文学家首次揭秘快速射电暴的宿主星系(圖文)

  • 发布时间: 2019-06-29 10:30:56
 
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图:快速射电暴想象图。 Credit: CSIRO/Andrew Howells
【正见新闻网2019年06月28日】
据双子星天文台报道,天文学家成功确认了一个快速射电暴的距离。这项研究发表在2019年6月27日的《科学》杂志上。
快速射电暴是宇宙中一种神秘的射电信号。它们持续时间极短,一般只有千分之一秒左右。其中有少数会重复发生,而大多数则仅产生一次。它们发生的原因至今不明,很多理论认为它们可能是宇宙中某种星体的爆炸或者是高能天体的爆发导致的。
更麻烦的是,天文学家连定位这些快速射电暴都非常困难。尤其是单次射电暴,由于它们持续时间极短,更难确认位置。
澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)的首席研究工程师Keith Bannister表示,“定位仅闪现一次就消失的快速射电暴尤其具有挑战性。”他领导研究组位于澳大利亚的团队进行搜索工作。这一次Keith Bannister和他的合作者们获得了成功。
此次观测的快速射电暴编号为FRB 180924,是首个确定位置的单次射电暴。它于2018年9月被首次发现。使用澳大利亚的平方千米望远镜阵探路者(ASKAP),研究人员利用光线到达阵列中不同天线所需时间的微小差异来放大主机星系的位置,从而测定了信号在天空中的位置。
澳大利亚斯威本科技大学(Swinburne University of Technology)的Adam Deller教授说:“利用这些微不足道的时差,仅仅只有十分之一秒的时间,我们成功确定了射电暴所处的星系。”
一旦精确定位,研究团队团队就征用了双子座南天文台,凯克天文台,和欧洲南方天文台的超大望远镜(VLT),通过仔细观察发生射电暴的星系来确定距离和其它观测特征。
“双子星南望远镜的观测数据确定证实了射电信号在大约在40亿年前就离开了其爆发位置的星系。”智利瓦尔帕莱索天主教大学的Nicolas Tejos教授说。他领导了该项目中双子星天文台的观测。 “ASKAP给了我们天空中的二维位置,但双子星,凯克和VLT的观测结果锁定了距离。这样我们就得到了FRB 180924的三维位置” Nicolas Tejos补充道。
“当我们能把FRB 180924的二维位置精确到0.1角秒时,我们知道它将不仅告诉我们其宿主星系的位置,还会告诉我们它在宿主星系的什么位置,” Adam Deller教授说,“我们发现这个射电暴位置远离其星系的核心,在星系的'郊区'。”
美国国家科学基金会(NSF)天文科学部副主任Ralph Gaume说:“双子星望远镜的设计考虑到了这种类型的观察,为此我们需要具有卓越的图像和光谱功能。”
定位快速射电暴对于理解其原因和物理机制至关重要。然而科学家目前还无法理解快速射电暴。为了解释射电暴的高强度和极短的持续时间,大多数理论都假设其起源包括高质量的致密星体,比如黑洞或磁星。找到爆发的位置将告诉我们这些星体的形成、演变、碰撞、和破坏是否会产生射电爆发。
“就像二十多年前的伽马暴,或者最近发现的引力波事件,我们站在一个激动人心的新时代的尖端。我们即将了解快速射电暴发生的地方。” 澳大利亚麦考瑞大学( Macquarie University)的Stuart Ryder博士说。他还指出,通过了解射电暴在星系中发生的位置,天文学家希望更好了解导致它们的成因,或者至少排除一些现有模型。他补充道,“最终我们的目标是使用快速射电暴作为探测宇宙的工具,就像伽马暴,类星体和超新星一样。”
 

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信息来源: 正见