宇宙深处的“闪灵”(2)
论文第一作者张松波介绍道,此次发现的事件是已发现的快速射电暴中脉冲宽度最长的一个(24.3±1.3 毫秒),第九个色散超过1000 cm-3pc的(1187±14 cm-3pc),并且与Lorimer发现的快速射电暴来自同一批Parkes数据,是利用优化的脉冲星搜索软件包(PRESTO)和澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)的高性能计算集群,进行了更大色散范围的数据挖掘得到的。
张松波告诉记者,目前寻找快速射电暴的方式主要有档案库数据搜索和望远镜实时监测两种。现在搜寻快速射电暴的主力望远镜(如Parkes、ASKAP、 CHIME等)都已经配置了快速射电暴实时监控系统,一旦有比较明显的快速射电暴类似信号触发,研究人员将会迅速对此信号进行进一步的验证。同时,对于观测到的新数据和数据库中的历史数据,通过更好的射电干扰信号消除和更新更详细的搜寻方式,也能够寻找到新的快速射电暴信号。
魏俊杰告诉《中国科学报》,如果有更多的快速射电暴被准确定位,它们的红移能够被准确测量,那么结合快速射电暴的红移和色散量信息,我们可以测量宇宙的重子数密度、限制宇宙学参数和暗能量状态方程、限制宇宙再电离历史、检验物理学基本原理,等等。此外,快速射电暴物理起源的研究对我们了解致密星物理、恒星形成与演化等具有重要价值。
脉冲星、黑洞还是“星震”?
对于快速射电暴的解释,除了大众此前广为关注的可能是高等外星人向地球发射的信号以外,吴雪峰告诉记者,目前已经提出的快速射电暴的物理模型有二三十种之多。
据吴雪峰团队博士生邓灿敏介绍,总的来说快速射电暴的模型可以分为两类:可重复暴发模型和非可重复暴发模型。
对于可重复暴发,最流行的模型是中子星的活动。例如重复快速射电暴有可能是年轻脉冲星的超级巨脉冲。快速射电暴信号与银河系中的蟹状星云脉冲星的巨脉冲非常相似。不过目前的困难是快速射电暴的能量要比一般的巨脉冲高几个量级,但也不排除年轻的脉冲星可以产生足够强大的超级巨脉冲。
重复快速射电暴也有可能是磁星(有超强磁场的中子星)的巨耀发产生。就像我们银河系内的磁星那样,磁星磁层的活动会导致磁能的快速释放而产生耀发,耀发的能量要比快速射电暴的能量高几个量级,仅需要极少部分的能量转化为射电辐射就可以产生快速射电暴。
此外,脉冲星和小行星的碰撞,以及靠近超大质量黑洞的脉冲星受到黑洞外流的袭击,也在理论上被用以解释快速射电暴。
而最主流的非重复快速射电暴模型是双致密星并合,包括白矮星、中子星和黑洞两两之间的并合。双致密星并合过程中磁层的相互作用、磁偶极辐射和电偶极辐射所释放的能量有可能会转化成射电辐射,都有可能产生一次性的快速射电暴。此外,致密星的塌缩,例如白矮星塌缩成中子星,中子星塌缩成奇异星或者黑洞也有可能产生一次性的快速射电暴。
总的来说,在众多模型中,虽然目前不确定哪个模型是正确的,但天文学家们大多相信快速射电暴应该是与致密星密切相关的。