1200万光年外传来强烈信号,天文学家:不该出现在那里


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1200万光年外传来强烈信号,天文学家:不该出现在那里


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如果要说当今宇宙中最为神秘的电磁信号 , 莫过于快速射电暴(FRB) 。 自2001年以来 , 通过射电望远镜 , 天文学家接收到了来自宇宙深处的强烈无线电波 , 它们的持续时间只有短短的几毫秒 , 而且基本上都是一次性的 , 它们的起源至今还是未解之谜 。
快速射电暴都是来自于银河系之外的遥远宇宙 , 源头大都远在几亿甚至几十亿光年之外 。 FRB 190523是目前已知最远的快速射电暴 , 距离地球达到了80亿光年 , 这个信号用了80亿年的时间才到达地球 。

由于快速射电暴大都是出现一次就消失 , 所以天文学家很难对其开展深入研究 。 直到2012年 , 天文学家第一次接收到重复出现的快速射电暴——FRB 121102 , 中国天眼(FAST)也曾多次接收到该信号 。
现在 , 天文学家又接收到了一个更为特殊的快速射电暴——FRB 20200120E 。 根据《天体物理学杂志快报》(The Astrophysical Journal Letters)刊载的一项新研究[1
, FRB 20200120E是一个重复的无线电爆发 , 而且它的距离非常近 , 离地球大约1200万光年 。

这个快速射电暴已经被3次重复探测到 , 基于此 , 天文学家可以定位它的来源 , 就位于1200万光年外的M81星系中 。 它是目前已知离地球最近的快速射电暴 , 距离是此前已知最近的四十分之一 。
M81星系又名波德星系 , 它比银河系小 , 直径估计为9万光年 。 M81不在本星系群中 , 它属于M81星系团 。 这个星系通过双筒望远镜很容易看到 , 下图是笔者用口径为150mm的天文望远镜拍摄的M81(左)及其附近的星系M82(右) , 累计曝光时间4.6小时:

此次发现的快速射电暴不但越来越近 , 而且源头还出现在了十分特殊的地方——M81星系中的球状星团 。 邓拉普天文和天体物理研究所的天文学家、该研究合著者之一Bryan Gaensler博士表示 , 这绝不是快速射电暴该出现的地方 。
球状星团是星系中非常古老的结构 , 其中通常聚集着几十万颗恒星 , 直径达数十光年 。 由于球状星团的存在时间非常漫长 , 一般能达到100亿年以上 , 所以里面大部分都是年老的恒星 。

天文学家推测 , 快速射电暴的一种起源是年轻的磁星 。 那么 , 磁星究竟是什么样的天体呢?为什么球状星团不会有年轻的磁星呢?
【1200万光年外传来强烈信号,天文学家:不该出现在那里】当一些大质量恒星消耗完核心燃料 , 爆发成超新星后 , 它们的核心区域将会在引力作用下剧烈坍缩 , 把核外电子压缩到原子核内 , 使之与质子结合为中子 , 形成几乎由中子构成的致密天体——中子星 。 一颗质量为太阳2倍的中子星 , 其直径也只有40公里 , 而太阳的直径可达140万公里 。

一些中子星刚刚形成后 , 将会伴随着一个极强的磁场 , 这样的天体就被称为磁星 。 据估计 , 磁星的磁场强度至少可达地球表面磁场的10万亿倍 。 如果一个人与磁星的距离不足1000公里 , 那么 , 磁星的极端磁场会导致人身上的水产生强烈的抗磁性 , 这足以摧毁人体细胞 , 造成致命效果 。
天文学家认为 , 年轻的磁星十分活跃 , 它们可以爆发出超强的无线电波 , 从而造就了快速射电暴 。 磁星的寿命很短 , 一般只能保持活跃几万年 , 磁场强度就会大幅下降 , 最后演变成普通的中子星 。

由于恒星的质量越高 , “燃烧”时间越短 , 那些能够坍缩成中子星的大型恒星通常只能存在几千万年 。 而球状星团十分古老 , 所以里面不会有年轻的大质量恒星 , 也就不会有刚形成的磁星 。 因此 , 天文学家对于在球状星团中发现快速射电暴感到困惑不已 。
此外 , 也有人提出了不同的看法 。 这些神秘的重复射电爆发也许不是自然形成的 , 而是由先进的外星文明发出的 。 如果这些信号真的是来自于外星文明 , 我们要不要回答他们呢?

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