我國天文學家首次用射電陣列聆聽到宇宙“天籟”

2022-04-24 14:45:30 來源: 科技日報 作者: 陸成寬

科技日報記者 陸成寬

快速射電暴是廣袤宇宙中的一種射電波劇烈爆發的現象。它一般“神龍見首不見尾”,閃現幾毫秒,便再無蹤跡。

《天文學家電報》近日報道,國內首個暗能量探測實驗設備——“天籟實驗陣列”發現一例新的快速射電暴。該快速射電暴位于獵犬座方向,被探測到的時間為北京時間2022年4月15日凌晨1點26分40秒。

“這是天籟實驗陣列首次探測到快速射電暴事件,也是國內首次用射電陣列探測到快速射電暴?!?月24日,在接受科技日報記者采訪時,天籟計劃首席科學家、中科院國家天文臺研究員陳學雷指出。

快速射電暴是天體物理學中一個非常年輕的新興領域,2007年,人們首次發現快速射電暴。事實上,它并非罕見事件,每天大約有上千起快速射電暴事件的信號抵達地球。

“它可能出現在天空中的任何方向,其爆發時釋放的能量可以達到太陽數天甚至一年的能量。由于其釋放的能量十分巨大并可能在遙遠的宇宙中被探測到,快速射電暴有望成為人們探索宇宙的重要途徑?!标悓W雷說。

但是,快速射電暴持續的時間實在太短了,這讓捕捉和探測成了一件充滿挑戰的事情,更不用說尋找和定位其來源了。因此,“關于快速射電暴的起源,目前尚不明確。天文學家提出了很多模型和假說,一般認為,其與致密天體有關?!标悓W雷表示。

以往的研究發現,這些爆發會發生色散。也就是說,快速射電暴爆發時會產生一個射電波,當射電波穿過物質時,它們會發生“擴散”,或者說產生色散,頻率較高的部分傳播速度稍高于較低的部分。

“根據這一現象,我們可以估算事件發生地和地球之間的距離。在已發現的快速射電暴中,這次探測到的快速射電暴是屬于非常明亮的一個,這次爆發來自遠遠超出銀河系之外的宇宙空間。根據星系際物質的平均色散量估計,其距離我們最遠可達約33億光年?!标悓W雷介紹。

此前,“中國天眼”也探測到不少快速射電暴?!跋啾取袊煅邸?,天籟實驗陣列的優勢在于望遠鏡的視場很大,使用數字波束合成技術,可以同時監視天空多個方向,本事件也是國內首次使用合成波束技術探測到的快速射電暴?!标悓W雷說,這一技術更適合快速射電暴的盲尋,找到后也可為‘中國天眼’等其他射電望遠鏡提供預警,這將有助于科學家盡早揭開快速射電暴的神秘面紗。

陳學雷介紹,天籟實驗陣列位于新疆哈密市巴里坤縣的紅柳峽觀測站,共建有柱形和碟形兩種樣式的天線,主要開展中性氫巡天實驗,可用于研究宇宙大尺度結構、暗能量等相關宇宙學前沿問題。紅柳峽觀測站始建于2014年底,其中,柱形陣列快速射電暴探測系統于2021年秋季安裝部署,并于2021年底開始試運行。

(圖片由中科院國家天文臺天籟團隊提供)

(視頻拍攝:科技日報記者 陸成寬 剪輯:實習記者 孫明源)

責任編輯: 李夢一
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