一個(gè)異常強(qiáng)大的快速射電爆發(fā)，F(xiàn)RB 20220610A的發(fā)現(xiàn)宿主星系的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡圖像。哈勃的最遠(yuǎn)靈敏度和銳度揭示了一個(gè)可能正在合并的多個(gè)星系的致密群。它們?cè)谟钪嬷挥?0億歲的快電暴的家的集時(shí)候就存在了。FRB 20220610A于2022年6月10日首次被澳大利亞西部的速射澳大利亞平方公里陣列探路者(ASKAP)射電望遠(yuǎn)鏡探測(cè)到。歐洲南方天文臺(tái)在智利的星系甚大望遠(yuǎn)鏡證實(shí)了FRB來(lái)自一個(gè)遙遠(yuǎn)的地方。鳴謝:uux.cn/美國(guó)國(guó)家航空航天局、團(tuán)塊狀歐空局、研究已知園STScI、發(fā)現(xiàn)Alexa Gordon(西北大學(xué))
（神秘的最遠(yuǎn)地球uux.cn）據(jù)西北大學(xué)：2022年夏天，天文學(xué)家探測(cè)到有史以來(lái)最強(qiáng)大的快電暴的家的集快速射電爆發(fā)(FRB)。它來(lái)自一個(gè)可以追溯到宇宙大爆炸的速射地方，也是星系迄今為止發(fā)現(xiàn)的最遠(yuǎn)的FRB。
現(xiàn)在，團(tuán)塊狀由西北大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的天文學(xué)家已經(jīng)確定了這個(gè)非凡物體的出生地——這確實(shí)很奇怪。
使用來(lái)自美國(guó)國(guó)家航空航天局哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的圖像，研究人員追溯到FRB不是一個(gè)星系，而是一組至少七個(gè)星系。集合中的星系似乎正在相互作用——甚至有可能走向合并。這種星系群很罕見，可能導(dǎo)致了觸發(fā)FRB的條件。
這一意外發(fā)現(xiàn)可能會(huì)挑戰(zhàn)FRB如何產(chǎn)生以及是什么產(chǎn)生它們的科學(xué)模型。
領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的西北大學(xué)的Alexa Gordon說(shuō):“如果沒有哈勃的圖像，這個(gè)FRB是來(lái)自一個(gè)整體星系還是來(lái)自某種類型的相互作用系統(tǒng)仍然是一個(gè)謎。”“正是這些類型的環(huán)境——這些怪異的環(huán)境——促使我們更好地理解FRB的奧秘。”
戈登在1月7日至11日在路易斯安那州新奧爾良舉行的美國(guó)天文學(xué)會(huì)第243次會(huì)議上介紹了這項(xiàng)研究。相應(yīng)的論文也發(fā)表在arXiv預(yù)印本服務(wù)器上。
戈登是西北大學(xué)溫伯格文理學(xué)院天文學(xué)研究生，她的導(dǎo)師是研究合著者、物理學(xué)和天文學(xué)副教授方文輝。Fong和Gordon也是天體物理學(xué)跨學(xué)科探索和研究中心(CIERA)的成員。
從一滴中誕生？
FRB在幾毫秒內(nèi)燃燒和消失，是短暫而強(qiáng)大的無(wú)線電爆炸，它在一次快速爆發(fā)中產(chǎn)生的能量比我們的太陽(yáng)一整年釋放的能量還要多。而破紀(jì)錄的FRB(代號(hào)FRB 20220610A)甚至比它的前輩更極端。
它不僅比距離較近的FRB活躍四倍，而且是迄今為止發(fā)現(xiàn)的距離最遠(yuǎn)的FRB。當(dāng)FRB 20220610A起源時(shí)，宇宙只有50億歲。(作為對(duì)比，宇宙現(xiàn)在已經(jīng)138億歲了。)
在早期的觀察中，爆炸似乎起源于一個(gè)無(wú)法識(shí)別的無(wú)定形團(tuán)塊附近，天文學(xué)家最初認(rèn)為它是一個(gè)單一的不規(guī)則星系或三個(gè)遙遠(yuǎn)星系的組合。但是，在一個(gè)新的轉(zhuǎn)折中，哈勃的清晰圖像現(xiàn)在表明，這個(gè)斑點(diǎn)可能至少有7個(gè)星系，彼此非常接近。事實(shí)上，這些星系彼此如此接近，以至于它們都可以容納在我們的銀河系中。
一個(gè)異常強(qiáng)大的快速射電爆發(fā)，F(xiàn)RB 20220610A的宿主星系的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡圖像。哈勃的靈敏度和銳度揭示了一個(gè)可能正在合并的多個(gè)星系的致密群。它們?cè)谟钪嬷挥?0億歲的時(shí)候就存在了。FRB 20220610A于2022年6月10日首次被澳大利亞西部的澳大利亞平方公里陣列探路者(ASKAP)射電望遠(yuǎn)鏡探測(cè)到。歐洲南方天文臺(tái)在智利的甚大望遠(yuǎn)鏡證實(shí)了FRB來(lái)自一個(gè)遙遠(yuǎn)的地方。鳴謝:uux.cn/美國(guó)國(guó)家航空航天局、歐空局、STScI、Alexa Gordon(西北大學(xué))
“有一些跡象表明，群體成員正在‘互動(dòng)’，”Fong說(shuō)。“換句話說(shuō)，它們可能在交易原料，或者可能正在走向合并。這些星系群(稱為致密星系群)是宇宙中極其罕見的環(huán)境，是我們已知的最密集的星系級(jí)結(jié)構(gòu)。”
“這種相互作用可能引發(fā)恒星形成的爆發(fā)，”戈登說(shuō)。“這可能表明FRB 20220610A的祖先與相當(dāng)近期的恒星群有關(guān)，這與我們從其他FRB中了解到的情況相匹配。”
“盡管迄今為止發(fā)現(xiàn)了數(shù)百個(gè)FRB事件，但只有一小部分被確定為它們的宿主星系，”該研究的合著者Yuxin (Vic) Dong說(shuō)，他是美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)研究生，F(xiàn)ong實(shí)驗(yàn)室的天文學(xué)博士生，也是CIERA的成員。“在這一小部分中，只有少數(shù)來(lái)自致密的星系環(huán)境，但從未在如此致密的星系中見過(guò)。所以，它的誕生地真的很罕見。”
神秘的爆炸
盡管自2007年首次發(fā)現(xiàn)FRB以來(lái)，天文學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了多達(dá)1000個(gè)，但炫目閃光背后的來(lái)源仍然難以確定。雖然天文學(xué)家尚未就FRB背后的可能機(jī)制達(dá)成共識(shí)，但他們普遍認(rèn)為FRB必須涉及一個(gè)致密的物體，如黑洞或中子星。
通過(guò)揭示FRB的真實(shí)性質(zhì)，天文學(xué)家不僅可以了解神秘的現(xiàn)象，還可以了解宇宙本身的真實(shí)性質(zhì)。當(dāng)來(lái)自FRB的無(wú)線電波最終與我們的望遠(yuǎn)鏡相遇時(shí)，它們已經(jīng)從遙遠(yuǎn)的早期宇宙旅行了數(shù)十億年。在這個(gè)跨宇宙的旅程中，他們一路上與物質(zhì)相互作用。
“尤其是無(wú)線電波，對(duì)視線上的任何干擾物質(zhì)都很敏感——從FRB位置到我們，”Fong說(shuō)。“這意味著波必須穿過(guò)FRB周圍的任何物質(zhì)云，穿過(guò)它的宿主星系，穿過(guò)宇宙，最終穿過(guò)銀河系。從FRB信號(hào)本身的時(shí)間延遲，我們可以測(cè)量所有這些貢獻(xiàn)的總和。”
為了繼續(xù)探索FRB及其起源，天文學(xué)家需要探測(cè)和研究更多的FRB。隨著技術(shù)不斷變得更加敏感，戈登說(shuō)，更多的檢測(cè)——甚至可能捕捉到難以置信的微弱的FRB——就在眼前。
“有了更大的遠(yuǎn)距離FRB樣本，我們可以通過(guò)將它們與更近的FRB聯(lián)系起來(lái)，開始研究FRB的進(jìn)化及其宿主特性，甚至可能開始識(shí)別更多的奇怪種群，”董說(shuō)。
“在不久的將來(lái)，F(xiàn)RB實(shí)驗(yàn)將增加它們的靈敏度，導(dǎo)致在這些距離上檢測(cè)到的FRB數(shù)量達(dá)到前所未有的速度，”Gordon說(shuō)。"天文學(xué)家很快就會(huì)知道這個(gè)FRB的環(huán)境有多特別."
這項(xiàng)研究的題目是“z ~ 1致密星系群中的快速射電爆發(fā)”天文學(xué)家首先在西澳大利亞用澳大利亞平方公里陣列探路者射電望遠(yuǎn)鏡探測(cè)到FRB 20220610A，然后在智利用歐洲南方天文臺(tái)的甚大望遠(yuǎn)鏡確認(rèn)了它的起源。
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