快速射电暴源于何处？新发现正在接近真相

仙仙

近日，世界各地射电天文台都报告说：在银河系内捕捉到了一个强烈的、长达1毫秒的快速射电暴。科学家们希望，进一步的研究能证明这的确是来自银河系内的宇宙信号。


尽管时间很短，但快速射电暴的能量却高得吓人，其一次性释放的能量堪比太阳在一天内释放的能量。


然而这头残暴的能量“猛兽”，其来源却一直是个谜团。天文学家表示，如果证实最新发现的快速射电暴来自银河系内，或许很快就能帮助我们揭开快速射电暴的起源之谜。


磁陀星震动，还是天体碰撞？


“近年来，快速射电暴事件成了天文学领域的热点之一。很多人推测，快速射电暴是由磁陀星（magnetar）产生的。”中国科学院国家天文台研究员陈学雷在接受《科技日报》记者采访时表示，由于快速射电暴在短时间内快速暴发，所以天文学家认为，它由质量大、体积小、磁场强的天体发出的可能性较大。


而磁陀星恰好符合“孕育”快速射电暴的条件。中子星是宇宙中除了黑洞以外最致密的天体，而磁陀星是一种具有异常强磁场的中子星。陈学雷表示，快速射电暴的发生好比磁陀星发生地震效应，即磁陀星因壳层缺陷及应力作用等发生震动，可称之为星震。


但我们并不能确定快速射电暴究竟是否来源于磁陀星。


有人认为，两颗白矮星相撞，造成超新星爆发，会放出快速射电暴；有人认为，两颗中子星相撞，在它们合并前会放出快速射电暴；还有人认为，一些中子星可能因自身质量太大坍缩成黑洞或发生爆炸，释放出快速射电暴。除此之外，小行星撞击中子星、宇宙弦释放能量、外星人发出信号……各种模型及说法不一而足。


美国内华达大学拉斯维加斯分校理学院副院长张冰教授表示，目前还没有绝对证据支持某一种模型，但有些模型已受到观测数据的限制和挑战。


“快速射电暴起源于磁陀星只是解释之一。不过，此次发现增加了这一说法的可信度。”陈学雷称。


银河系内，还是银河系外？


此次研究的重点，在于判断快速射电暴是否来源于银河系内部。研究者一度认为，快速射电暴来自银河系外。张冰表示，被捕捉到的快速射电暴多来自高银纬，即不在银河系盘面上；且具有高色散特征，这表明视线方向的电子比银河系内的要多得多。这两个特点表明，快速射电暴可能来源于银河系外，甚至来自宇宙深处。


远望莫如近观，由于这些快速射电暴来自遥远的宇宙，天文学家很难判断它们是不是由磁陀星产生。


幸运的是，这一次“被抓住”的快速射电暴来自可识别的磁陀星SGR 1935+2154，而且它离地球足够近。如果能够证实，科学家距离揭开快速射电暴起源之谜，也随之近了一步。


美国加州大学伯克利分校的丹·维尔海默表示：“当你拥有两座观测设施时，你就能够利用三角测量法估算信号源的距离，从而判断其是否来自地球附近。”


“快速射电暴发生在银河系外还是系内，与具体语境有关。快速射电暴到底在多远的地方闪耀，其实很难准确判断。”陈学雷告诉《科技日报》记者，“之前捕捉到的快速射电暴都在遥远的银河系外，可能是因为银河系外的宇宙空间更为广阔，发生快速射电暴的概率更大。银河系内范围小，发生快速射电暴的概率低，但并不意味着没有发生的可能。”


陈学雷表示，这一次观测到快速射电暴事件，得益于采取了多波段观测手段。“这启示我们，单纯用射电望远镜观测快速射电暴还不够，结合其他波段的望远镜可以获得更加丰富的细节和更加全面的景象，有利于深刻认识快速射电暴。”他说。


另外，也不能忽视磁陀星的“指示”作用，磁陀星SGR 1935+2154是银河系内已知的磁陀星之一。那么，是否能通过瞄准磁陀星来锁定快速射电暴呢？“磁陀星本来也是天文学家积极观测的对象，但是作为一种活动天体，它的状态随时间不断变化，在平常盯着看可能有点类似守株待兔。但这次该星发生了一系列活动，因此很多望远镜都进行了观测。以后如果发现某磁陀星进入活动状态，天文学家们也会积极关注。”陈学雷说。