哈勃太空望远镜发现快速射电爆发的怪异家园

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一个异常强大的快速射电爆发，FRB 20220610A的宿主星系的美国国家航空航天局哈勃太空望远镜图像。哈勃的灵敏度和锐度揭示了一个可能正在合并的多个星系的致密群。它们在宇宙只有50亿岁的时候就存在了。FRB 20220610A于2022年6月10日首次被澳大利亚西部的澳大利亚平方公里阵列探路者(ASKAP)射电望远镜探测到。欧洲南方天文台在智利的甚大望远镜证实了FRB来自一个遥远的地方。图像：美国国家航空航天局、欧空局、STScI、Alexa Gordon(西北大学)

（）据美国宇航局（哈勃任务小组）：天文学家使用美国国家航空航天局的哈勃太空望远镜在一个奇怪的地方发现了一个罕见的事件。

这被称为快速射电爆发(FRB)，这是一种短暂的能量爆发，可以在几毫秒内超越整个星系。在过去的几年中，已经检测出数百个FRB。它们像体育场活动中的照相机闪光灯一样在天空中四处闪烁，但这些强烈辐射爆发背后的来源仍不确定。

这个新的FRB特别奇怪，因为它在宇宙的中途爆发，这是迄今为止探测到的最远和最强大的例子。

如果这还不够奇怪的话，根据哈勃望远镜在发现它之后进行的后续观察，它变得更加奇怪了。FRB闪现在一个看起来不太可能的地方:宇宙只有50亿岁时就存在的星系集合。绝大多数以前的FRB都是在孤立的星系中发现的。

FRB 20220610A于2022年6月10日首次被澳大利亚西部的澳大利亚平方公里阵列探路者(ASKAP)射电望远镜探测到。欧洲南方天文台在智利的甚大望远镜证实了FRB来自一个遥远的地方。FRB的能量是较近的FRB的四倍。

伊利诺伊州埃文斯顿西北大学的主要作者Alexa Gordon说:“这需要哈勃的敏锐和灵敏度来准确定位FRB的来源。”“如果没有哈勃的图像，这将仍然是一个谜，它是来自一个单一的星系还是来自某种类型的相互作用系统。正是这些类型的环境——这些怪异的环境——促使我们更好地理解FRB的奥秘。”

研究人员说，哈勃的清晰图像表明，这个FRB起源于一个可能有多达7个星系合并的环境，这也将是非常重要的。

“我们最终试图回答这些问题:是什么导致了这些问题？他们的祖先是什么，他们的起源是什么？同样来自西北大学的合作研究员Wen-fai Fong说:“哈勃望远镜的观测为引发这些神秘事件的令人惊讶的环境类型提供了壮观的景象。

虽然天文学家对这一非凡现象背后的可能机制没有达成共识，但普遍认为FRB必须涉及某种致密物体，如黑洞或中子星。一种极端类型的中子星被称为磁星——宇宙中磁性最强的中子星。它有一个如此强大的磁场，如果一颗磁星位于地球和月球之间，它会擦除世界上每个人信用卡上的磁条。更糟糕的是，如果宇航员在磁星周围几百英里的范围内旅行，他们实际上会被溶解，因为他们体内的每个原子都会被破坏。

可能的机制包括某种不和谐的星震，或者是磁星扭曲的磁力线突然断裂并重新连接时引起的爆炸。类似的现象发生在太阳上，导致太阳耀斑，但是磁星的磁场比太阳磁层强一万亿倍。这种断裂会产生FRB的闪光，或者可能产生冲击波，将周围的灰尘烧成灰烬，并将气体加热成等离子体。

磁星可能有几种类型。在一种情况下，它可能是一个围绕黑洞旋转的爆炸物体，周围环绕着一个物质圆盘。另一种选择是一对轨道运行的中子星，它们的磁层周期性地相互作用，形成一个可以爆发的空腔。据估计，磁星在稳定下来之前大约活跃了10，000年，因此它们有望在恒星诞生爆发的地方被发现。但似乎并非所有磁星都是如此。

在不久的将来，FRB实验将提高它们的灵敏度，导致在这些距离上检测到的FRB数量以前所未有的速度增长。哈勃将在描述这些FRB发生的环境中扮演重要角色。天文学家很快就会知道这个FRB的环境有多特别。

“我们只需要在所有这些不同类型的环境中不断发现更多的这种FRB，无论是在附近还是远处，”戈登说。

这些结果将在路易斯安那州新奥尔良举行的第243届美国天文学会会议上公布。

哈勃太空望远镜是美国国家航空航天局和欧空局的一个国际合作项目。位于马里兰州格林贝尔特的美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心负责管理这台望远镜。位于马里兰州巴尔的摩的太空望远镜科学研究所(STScI)负责哈勃和韦伯的科学操作。STScI由位于华盛顿特区的大学天文学研究协会为美国国家航空航天局运作。