美國麻省理工學院等機構的天文學家日前探測到一個來自遙遠星系的奇怪而持久的無線電信號，該信號似乎在有規律地閃爍。相關成果7月13日發表于《自然》。
該信號被歸類為快速射電暴(FRB)—— 一種來源于未知天體的強烈無線電波爆發，通常最多持續幾毫秒。然而，新信號持續時間長達3秒，約為FRB平均持續時間的1000倍。在這個窗口內，研究人員探測到了每隔0.2秒重復一次的無線電波，后者以一種類似于心跳的清晰的周期性模式重復著。
研究人員將該信號標記為FRB 20191221A，這是迄今檢測到的持續時間最長的FRB，具有最清晰的周期模式。
信號源位于一個距離地球幾十億光年的遙遠星系，它究竟是什么仍然是一個謎。天文學家懷疑，信號可能來自射電脈沖星或磁星。這兩者都屬于中子星，后者密度極高，具有快速旋轉的坍縮巨型恒星核。
“宇宙中沒有多少東西會發出精確的周期性信號。”麻省理工學院卡弗里天體物理與空間研究所博士后Daniele Michilli說，“在銀河系中，我們知道的例子是射電脈沖星和磁星，它們旋轉并產生類似燈塔發出的光束。我們認為這個新信號源可能是‘增強版’的磁星或脈沖星。”
自2007年第一個FRB被發現以來，整個宇宙中已經發現了數百個類似的射電閃光。最近一次是由加拿大氫強度測繪實驗(CHIME)檢測到的，CHIME是一個干涉式射電望遠鏡，由4個大型拋物面反射器組成。
CHIME在地球自轉時持續觀測天空，其設計目的是接收宇宙最早期階段氫原子發射的無線電波。其對FRB也很敏感，自2018年開始觀測以來，CHIME已經探測到數百個來自天空不同區域的FRB。
迄今為止觀測到的絕大多數FRB都是一次性的。2019年12月21日，CHIME捕捉到一個潛在的FRB信號，這立即引起了正在掃描數據的Michilli的注意。
“它很不尋常。”Michilli回憶道，“它不僅非常長——持續了大約3秒，而且有非常精確的周期性峰值，每一秒都像心跳一樣，這是信號本身第一次具有周期性。”
在分析FRB 20191221A射電暴的模式時，Michilli和同事發現其與銀河系中射電脈沖星和磁星發射具有相似之處。射電脈沖星是發射無線電波光束的中子星，在恒星旋轉時似乎會發出脈沖，而磁星由于其極端的磁場也會產生類似的發射。
新信號與銀河系脈沖星和磁星發射的無線電信號的主要區別在于，FRB 20191221A要亮100多萬倍。Michilli說，明亮的閃光可能來自遙遠的射電脈沖星或磁星，旋轉時后者的亮度較低，而由于某種未知的原因，在一個罕見的被CHIME捕捉到的3秒窗口內，它有了一連串明亮的爆發。
“CHIME現在已經探測到許多具有不同性質的FRB。”Michilli說，“從這個新信號的性質來看，在這個信號源的周圍，存在一團有湍流的等離子體云。”
天文學家希望從周期性FRB 20191221A中捕捉到更多的爆發，這有助于完善他們對其來源和一般中子星的理解。
“這次探測提出了一個問題——是什么導致了這種我們從未見過的極端信號，以及我們如何利用這種信號研究宇宙。”Michilli表示，“未來的望遠鏡有望每月發現數千個FRB，屆時可能會發現更多這樣的周期性信號。”(文樂樂)
