新论文探索了附近的四个快速射电爆发源

独孤一山隙

新论文探索了附近的四个快速射电爆发源。鸣谢:CHIME/Andre Recnik

（）据卡内基梅隆大学（海蒂·奥普戴克）：来自太空的短暂能量爆炸，被称为快速射电爆发(FRB)，是一个宇宙之谜。一个加拿大领导的国际研究小组发表了新的发现，表明超新星是最终产生FRB的主要来源。

“快速射电爆发是天文学最大的谜团之一，”主要作者Mohit Bhardwaj说，他是加拿大氢强度测绘实验快速射电爆发(CHIME/FRB)合作的成员，也是卡内基梅隆大学McWilliams博士后研究员。“这些极其强大的无线电爆炸可以穿越宇宙距离，并在一千年内释放出比太阳更多的能量，尽管持续时间只有千分之几秒。更有趣的是，尽管它们几乎每分钟都会从天空各处撞击地球，但它们的起源仍然未知。”

由加拿大科学家领导的研究人员，包括美国、墨西哥、智利和澳大利亚的团队，检查了附近的18个FRB宿主，它们都是螺旋或晚型星系。晚型星系的普遍存在表明，FRB源主要出现在相对年轻的星系中，这些源可能是由涉及大质量恒星核心坍缩的超新星产生的。

“这项工作确定了一个有趣的趋势，表明大多数本地FRB可能来自核心坍塌超新星，”论文的合著者布里奇特·安德森说，他目前是麦吉尔大学的博士生，在维多利亚·卡斯皮教授的指导下工作。“在未来的研究中，看看这种趋势是否会随着更多的本地化宿主星系而持续下去，这将是特别有趣的。”

这项工作具有特殊的意义，因为一年前，在梅西耶81星系的球状星团中检测到一个FRB源——那里有一个极其古老的恒星群体——有人猜测这种源可能主导FRB群体。

Bhardwaj说，该小组的发现不赞成这样的假设，而是支持这样的假设，即大多数FRB来源源于大质量恒星的消亡，通常导致黑洞或中子星的形成。

“展望未来，随着我们收集更精确观察的FRB的更大样本，我们可以进一步考察附近和远处FRB的这些区别，”他说。“通过进行更深入的分析，我们希望加深对FRB不同起源的理解，并有可能揭示驱动这些宇宙现象的潜在机制，揭示宇宙无线电信号爆发的复杂性。”

CHIME/FRB团队最近将已知重复FRB的目录增加了一倍，并在该领域继续取得进展。该合作的最新论文可在arXiv预印本服务器上获得，并将发表在《天体物理学杂志快报》上，这是一篇重要的论文，因为它精确定位了新的附近FRB的宿主星系，这些FRB是识别无线电波长以外的拟议即时或余辉对应体的有希望的候选对象。

理解FRB的起源是当代天文学的一个关键挑战，到目前为止，河外FRB只表现为无线电现象。通过识别它们的来源，宇宙学家可以获得对产生这些信号的极端天体物理环境的新见解，以及对它们负责的物理机制。

“确定FRB起源星系的能力是这项研究的关键。但有了CHIME，我们只能识别最近的FRB的宿主星系，”合著者Daniele Michilli说，他现在是麻省理工学院Kavli天体物理和空间研究所的博士后学者。“我们正在加拿大和美国建造新的CHIME‘Outrigger’望远镜，以便能够对CHIME探测到的所有FRB进行精确的天空定位。这将彻底改变这个领域，使我们能够检验这里提出的想法。”

Bhardwaj说，将这些无线电波的强烈爆发与天体物理过程联系起来的一个流行假设涉及中子星。他补充说，这一假设的重要性在2020年增加了，当时CHIME/FRB观察到我们银河系中一颗已知的高磁化中子星(SGR 1935+2154)发出类似FRB的爆发，导致磁星——年轻的高磁化中子星——被确定为一个可能的来源。

“不管它们的起源如何，这些短暂的爆发为宇宙学研究带来了巨大的希望，”Bhardwaj说。“对于每个FRB，我们可以估计FRB信号在到达地球的途中经过的电离物质的数量。这明确地将FRBs定位为研究宇宙网中电离气体分布的非常有前途的探针。”