銀河中心的射電幽靈:短暫出現的射電信號,真身到底是什麼?

天文學家的難題:銀河中不符合已知任何天體的射電信號,源自哪裡?

天文學家們在銀河的中心附近探測到了一種奇怪而又反覆的射電信號,而這種信號與他們曾經研究過的任何能量信號都不同。

根據一篇被《天體物理學雜誌》接受出版,並且發佈在了預印本“arXiv”上的論文,能量的源頭每次會在數週時間中在射電頻譜上顯得極其明亮,隨後又在一天之內不復存在。研究人員在他們的研究中寫道,“這種表現並不怎麼符合我們對於任何已知種類天體的印象,因此這可能表明:在無線電成像的幫助下,我們發現了一種新的東西”。

這種名爲ASKAP J173608.2−321635的射電源是被坐落在遙遠的澳洲內陸地區的“澳大利亞平方千米陣探路者”(英文縮寫爲ASKAP)的射電望遠鏡檢測到的。在2019年四月到2020年八月之間ASKAP的一次巡天觀測中,相關人員寫道:這個奇怪的信號出現過13次,並且,它們從來沒有在天空中持續過數週以上。這個射電源是高度可變的——它們的出現或是消失都是不可預測的,並且在ASKAP觀測之前似乎還沒有在其他任何射電望遠鏡的數據中出現過。

當研究人員嘗試將這個能量源與其他望遠鏡的觀測結果相匹配時(這些望遠鏡包括錢德拉X射線天文臺、格雷爾斯雨燕天文臺,及位於智利的天文可見光及紅外巡天望遠鏡,此望遠鏡可接收近紅外波長),這個信號都完全消失了。ASKAP J173608.2好似一個無解的射電幽靈——它是在電磁頻譜的其他部分都不明顯。

先前的巡天已經發現了質量低,射電能量週期性爆發的恆星。但那些恆星通常有X射線對應體,這使得一個恆星源不大可能在這裡。

死去的恆星,比如脈衝星和磁陀星(兩種超高密度的坍縮星),也不能成爲可以信服的解釋。

儘管脈衝星可以發出經過地球的閃耀射電光束,它們卻是以可預測的週期性旋轉,通常以數小時而不是數週的時間尺度掃過我們的望遠鏡。同時,磁陀星的爆發與ASKAP J173608.2−321635也有不相似的特徵——磁陀星的爆發總是包含一個強大的X射線對應體。

與上述特徵最爲匹配的是一種被稱作“銀河中心暫現射電源”(即GCRT)的神秘天體,這是一種迅速發光的射電源,它通常在銀河中心附近閃耀又衰退,持續幾個小時。截至目前,只有三個銀河中心暫現射電源得到了證實,並且,這三種GCRT出現又消失的速度遠遠快於ASKAP。然而,已知的銀河中心暫現射電源確實發出與這個神秘信號相似的亮度,它們的射電爆發也並未伴隨着X射線。

研究人員得出了結論:如果這個新的射電天體是GCRT,它的性質將超出天文學家認爲GCRT可以達到的範圍。未來對於銀河中心的射電巡天應幫助解開這個謎團。

銀河系包含我們所在的太陽系,它的名字“銀河系”描述了我們在地球上所見到的它的樣子:它就像一條朦朦朧朧的光帶,由肉眼不可分辨的恆星組成。“銀河”這一個詞語是拉丁語“via lactea”的翻譯,源於希臘語γαλακτικός κύκλος (galaktikos kýklos),意思是“乳白色的圈”。從地球來看,之所以銀河呈現帶狀,是因爲他的盤狀結構是從內部觀測的。在1610年,伽利略首次使用望遠鏡將獨立的恆星從這條光帶中分離出來。直到20世紀20年代初,大部分天文學家還都認爲銀河系包含了宇宙中所有的恆星。在1920年間天文學家哈羅·沙普利和赫伯·柯迪斯的大辯論之後,埃德溫·哈勃的觀測證明了銀河只是衆多星系中的一個。

銀河是一個棒旋星系,據估計,它的可見直徑爲100,000到200,000光年。最近的模擬表明,一個也包含一些可見恆星的暗物質區域可能會擴張到具有近200萬光年的直徑。銀河有一些衛星星系,並且,它是本星系羣的一部分。而本星系羣則又是室女座超星系團的其中一塊,而室女座超星系團則又屬於拉尼亞超星系團的一個結構。

BY: Brandon Specktor

FY: Crepusculum

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