哈勃太空望遠鏡發現快速射電爆發的怪異家園 _太空

一個異常強大的快速射電爆發，FRB 20220610A的宿主星系的美國國家航空航天局哈勃太空望遠鏡圖像。哈勃的靈敏度和銳度揭示了一個可能正在合并的多個星系的致密群。它們在宇宙只有50億歲的時候就存在了。FRB 20220610A于2022年6月10日首次被澳大利亞西部的澳大利亞平方公里陣列探路者(ASKAP)射電望遠鏡探測到。歐洲南方天文臺在智利的甚大望遠鏡證實了FRB來自一個遙遠的地方。圖像：美國國家航空航天局、歐空局、STScI、Alexa Gordon(西北大學)
據美國宇航局（哈勃任務小組）：天文學家使用美國國家航空航天局的哈勃太空望遠鏡在一個奇怪的地方發現了一個罕見的事件。
這被稱為快速射電爆發(FRB) ，這是一種短暫的能量爆發，可以在幾毫秒內超越整個星系。在過去的幾年中，已經檢測出數百個FRB 。它們像體育場活動中的照相機閃光燈一樣在天空中四處閃爍，但這些強烈輻射爆發背后的來源仍不確定。
這個新的FRB特別奇怪，因為它在宇宙的中途爆發，這是迄今為止探測到的最遠和最強大的例子。
如果這還不夠奇怪的話，根據哈勃望遠鏡在發現它之后進行的后續觀察，它變得更加奇怪了。FRB閃現在一個看起來不太可能的地方:宇宙只有50億歲時就存在的星系集合。絕大多數以前的FRB都是在孤立的星系中發現的。
FRB 20220610A于2022年6月10日首次被澳大利亞西部的澳大利亞平方公里陣列探路者(ASKAP)射電望遠鏡探測到。歐洲南方天文臺在智利的甚大望遠鏡證實了FRB來自一個遙遠的地方。FRB的能量是較近的FRB的四倍。
伊利諾伊州埃文斯頓西北大學的主要作者Alexa Gordon說:“這需要哈勃的敏銳和靈敏度來準確定位FRB的來源。”“如果沒有哈勃的圖像，這將仍然是一個謎，它是來自一個單一的星系還是來自某種類型的相互作用系統。正是這些類型的環境——這些怪異的環境——促使我們更好地理解FRB的奧秘。”
研究人員說，哈勃的清晰圖像表明，這個FRB起源于一個可能有多達7個星系合并的環境，這也將是非常重要的。
“我們最終試圖回答這些問題:是什么導致了這些問題？他們的祖先是什么，他們的起源是什么？同樣來自西北大學的合作研究員Wen-fai Fong說:“哈勃望遠鏡的觀測為引發這些神秘事件的令人驚訝的環境類型提供了壯觀的景象。
雖然天文學家對這一非凡現象背后的可能機制沒有達成共識，但普遍認為FRB必須涉及某種致密物體，如黑洞或中子星。一種極端類型的中子星被稱為磁星——宇宙中磁性最強的中子星。它有一個如此強大的磁場，如果一顆磁星位于地球和月球之間，它會擦除世界上每個人信用卡上的磁條。更糟糕的是，如果宇航員在磁星周圍幾百英里的范圍內旅行，他們實際上會被溶解，因為他們體內的每個原子都會被破壞。
可能的機制包括某種不和諧的星震，或者是磁星扭曲的磁力線突然斷裂并重新連接時引起的爆炸。類似的現象發生在太陽上，導致太陽耀斑，但是磁星的磁場比太陽磁層強一萬億倍。這種斷裂會產生FRB的閃光，或者可能產生沖擊波，將周圍的灰塵燒成灰燼，并將氣體加熱成等離子體。
磁星可能有幾種類型。在一種情況下，它可能是一個圍繞黑洞旋轉的爆炸物體，周圍環繞著一個物質圓盤。另一種選擇是一對軌道運行的中子星，它們的磁層周期性地相互作用，形成一個可以爆發的空腔。據估計，磁星在穩定下來之前大約活躍了10，000年，因此它們有望在恒星誕生爆發的地方被發現。但似乎并非所有磁星都是如此。
在不久的將來，FRB實驗將提高它們的靈敏度，導致在這些距離上檢測到的FRB數量以前所未有的速度增長。哈勃將在描述這些FRB發生的環境中扮演重要角色。天文學家很快就會知道這個FRB的環境有多特別。
“我們只需要在所有這些不同類型的環境中不斷發現更多的這種FRB，無論是在附近還是遠處， ”戈登說。
這些結果將在路易斯安那州新奧爾良舉行的第243屆美國天文學會會議上公布。
哈勃太空望遠鏡是美國國家航空航天局和歐空局的一個國際合作項目。位于馬里蘭州格林貝爾特的美國國家航空航天局戈達德太空飛行中心負責管理這臺望遠鏡。位于馬里蘭州巴爾的摩的太空望遠鏡科學研究所(STScI)負責哈勃和韋伯的科學操作。STScI由位于華盛頓特區的大學天文學研究協會為美國國家航空航天局運作。