天文学家检测到从银河系中心附近发出的神秘无线电信号

据外媒报道,在2020年年初,天文学家检测到一个不寻常的无线电信号,它来自银河系中心附近的某个地方。该信号忽明忽暗,随着时间的推移,亮度和暗度都增加了100倍。

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更重要的是,信号中的无线电波有一个不寻常的“圆偏振化”,这意味着无线电波中的电场在电波穿越空间的过程中是螺旋状的。

天文学家首先使用澳大利亚平方公里阵列探路者望远镜(ASKAP)发现了这个信号,然后用世界各地和太空中的其他望远镜进行跟踪。尽管他们做出了最大的努力,但仍然无法弄清楚到底是什么产生了这些神秘的无线电波。

来自银河系中心的一个奇怪信号

在整个2020年和2021年,研究人员一直在用ASKAP勘测天空,寻找不寻常的新天体,这个项目被称为变量和慢速瞬变体(VAST)勘测。

天文学家在外太空看到的大多数东西都相当稳定,在人类的时间尺度上不会有太大的变化。这就是那些发生变化(被称为变量)或出现和消失(被称为瞬变体)的天体引起关注的原因。

瞬变体通常与宇宙中一些最具能量和暴力的事件有关,例如大质量恒星的死亡。在过去的十年里,在光学和X射线波长下发现了数以千计的瞬变体,但无线电波长在很大程度上还没有被开发。

当天文学家观测银河系的中心时,他们发现了一个我们称之为ASKAP J173608.2-321635的源(这个名字来自它在天空中的坐标)。这个天体的独特之处在于,它一开始是看不见的,变得很亮,渐渐消失,然后又重新出现了。这种行为很特别。

除了随时间变化外,该信号还是圆偏振的。我们的眼睛无法区分偏振光和非偏振光,但ASKAP对无线电波有相当于偏光镜的作用。

偏振射电源极为罕见:天文学家可能会在数千个圆偏振源中发现不到十个。几乎所有这些都是天文学家很了解的来源,例如脉冲星(快速旋转的、高度磁化的爆炸恒星的残余物)或高度磁化的红矮星。

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寻找更多的证据

根据天文学家获得的ASKAP数据,他们认为这个新的天体可能是一颗脉冲星或一颗闪烁的恒星:这两种类型的天体都可以被偏振,并改变亮度。然而,他们需要找到更多的线索。

天文学家接下来用新南威尔士州的帕克斯射电望远镜观察了这个来源,以确定它是否是一颗脉冲星。然而,这些观测没有任何结果。

然后,他们尝试用南非的更敏感的MeerKAT射电望远镜。由于信号是断断续续的,他们每隔几周就观察它15分钟,希望能再次看到它。幸运的是,信号又回来了,但是信号源的行为现在有了很大的不同。这个信号源在一天之内就消失了,尽管它在天文学家以前的ASKAP观测中已经持续了数周。

从多个角度进行调查始终是一个好主意。在其他波长下工作的望远镜可以作为另一双眼睛,帮助天文学家找到新的线索。

在MeerKAT探测之后,天文学家在X射线(使用尼尔-盖尔斯-斯威夫特天文台和钱德拉X射线天文台)和红外线(使用智利的双子座望远镜)中寻找该源。然而,他们什么也没看到。

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仍然是一个谜

天文学家用三大洲和太空中的望远镜在多种波长下观察了这个奇怪的天体。它可能是一颗恒星吗?这似乎不太可能,因为恒星也会在光学和红外线中发出大量的光(比如太阳),但是天文学家在这些波长下什么也检测不到。

它可能是一颗脉冲星吗?和天文学家发现的信号一样,脉冲星也会产生偏振的无线电波,并且在亮度上会有很大的变化。但是脉冲星的特点是长度在几毫秒到几秒钟之间的快速脉冲,而天文学家没有用帕克望远镜或MeerKAT探测到这些脉冲。

这个来源接近银河系的中心,这是不是一条线索?在过去的15年里,人们在银河系中心发现了一些耐人寻味的无线电源。人们不知道它们是什么,但它们被形象地称为银河系中心射电暂现器(GCRTs)。

它们与ASKAP J173608.2-321635有关吗?有一些相似之处,但也有不同之处。而且即使是已知的GCRTs也表现出多样性,可能没有共同的起源。所以天文学家获得的信号仍然是一个谜。

天文学家将继续以新的方式观察这个信号源。它只是天文学家期望通过强大的ASKAP阵列找到的许多不寻常的瞬变源中的第一个,它为射电天文学的未来提供了一个暗示。

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