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對(duì)宇宙中最壯觀的兩種現(xiàn)象之間聯(lián)系的探索目前毫無(wú)結(jié)果

發(fā)布時(shí)間：2025-12-10 00:33:23 來(lái)源：桑間濮上網(wǎng) 作者：熱點(diǎn)

對(duì)宇宙中最壯觀的兩種現(xiàn)象之間聯(lián)系的探索目前毫無(wú)結(jié)果。致謝:uux.cn/卡爾·諾克斯/奧茲格拉夫，宙中最壯之間抄送
（神秘的觀的果地球uux.cn）據(jù)對(duì)話（埃里克·豪厄爾）：天文學(xué)家偶爾會(huì)瞥見(jiàn)來(lái)自太空的強(qiáng)烈無(wú)線電波閃光——這種閃光只持續(xù)瞬間，但在一毫秒內(nèi)釋放的兩種聯(lián)系能量相當(dāng)于太陽(yáng)幾年釋放的能量。這些“快速射電爆發(fā)”的現(xiàn)象起源是當(dāng)今天文學(xué)中最大的謎團(tuán)之一。
解釋爆炸原因的索目想法并不缺乏:現(xiàn)有理論的目錄顯示了50多種可能的情況。你可以從高度磁化的前毫中子星、密度極高的無(wú)結(jié)恒星碰撞或許多更極端或奇異的現(xiàn)象中挑選。
怎樣才能搞清楚哪個(gè)理論是對(duì)宇的探正確的？一種方法是使用其他渠道尋找更多關(guān)于爆發(fā)的信息:特別是使用宇宙結(jié)構(gòu)中稱為引力波的波紋。
在《天體物理學(xué)雜志》上發(fā)表的宙中最壯之間一項(xiàng)新研究中，我們交叉引用了幾十個(gè)快速射電爆發(fā)觀測(cè)結(jié)果和引力波望遠(yuǎn)鏡的觀的果數(shù)據(jù)，看我們是兩種聯(lián)系否能找到任何聯(lián)系。
引力波天文學(xué)
如果你想到望遠(yuǎn)鏡，現(xiàn)象你可能會(huì)想到尋找電磁信號(hào)，索目如光，前毫無(wú)線電波或X射線的望遠(yuǎn)鏡。宇宙中的許多恒星和其他東西都會(huì)產(chǎn)生這些信號(hào)。但是恒星系統(tǒng)所在的星系中豐富的塵埃和氣體會(huì)使這些信號(hào)變暗或被阻擋。
引力波是不同的:它們直接穿過(guò)物質(zhì)，所以沒(méi)有什么能真正阻擋它們。
迄今為止，天文學(xué)家已經(jīng)探測(cè)到來(lái)自黑洞和中子星等致密恒星碰撞系統(tǒng)的引力波，并發(fā)現(xiàn)了伽馬射線爆發(fā)背后的引擎。
我們也有理由認(rèn)為快速射電爆發(fā)可能會(huì)產(chǎn)生引力波信號(hào)。
是什么產(chǎn)生了快速射電爆發(fā)？
一些快速射電爆發(fā)被認(rèn)為是重復(fù)的，但大多數(shù)被認(rèn)為是單一事件。
對(duì)于重復(fù)爆發(fā)，最近對(duì)我們銀河系中一顆高度磁化的中子星的X射線和射電爆發(fā)的同時(shí)觀測(cè)證明，這種類型的恒星可以產(chǎn)生快速射電爆發(fā)。到目前為止，還沒(méi)有確定非重復(fù)者的來(lái)源。
然而，一些理論涉及到我們知道會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)引力波的天文物體和事件。因此，如果我們知道天空中快速射電爆發(fā)發(fā)生的位置和時(shí)間，我們就可以有針對(duì)性地、靈敏地搜索同一片天空中的引力波。

研究人員在已知快速射電爆發(fā)的時(shí)間和天空位置附近，尋找來(lái)自碰撞的中子星對(duì)的引力波，以及來(lái)自中子星和黑洞的引力波。致謝:uux.cn/卡爾·諾克斯/奧茲格拉夫，抄送
鐘聲射電望遠(yuǎn)鏡
為了尋找導(dǎo)致快速射電爆發(fā)的新證據(jù)，我參與了一項(xiàng)有針對(duì)性的研究，利用加拿大一架名為CHIME的射電望遠(yuǎn)鏡探測(cè)到的快速射電爆發(fā)。
由于CHIME/FRB項(xiàng)目已經(jīng)探測(cè)到了數(shù)百次快速射電爆發(fā)，因此很有可能在距離地球足夠近的地方捕捉到一次，從而被引力波望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到。這一點(diǎn)很重要，因?yàn)榭焖偕潆姳l(fā)如此明亮，以至于在數(shù)十億光年之外都能看到——比現(xiàn)在的引力波觀測(cè)站能看到的要遠(yuǎn)得多。
那么我們做了什么，怎么做的呢？項(xiàng)目組給了我們幾百個(gè)快速射電爆發(fā)的數(shù)據(jù)。由于這些數(shù)據(jù)中的大部分仍未公開(kāi)，我們簽署了一份特別協(xié)議，我們不會(huì)在搜索團(tuán)隊(duì)之外分享這些細(xì)節(jié)。
然后，我們估計(jì)了每個(gè)快速射電爆發(fā)的距離，并搜索了40個(gè)最近事件周圍的引力波數(shù)據(jù)(這些事件有證據(jù)表明在引力波探測(cè)器的范圍內(nèi))。
我們的搜索小組是一小組來(lái)自美國(guó)LIGO引力波天文臺(tái)、意大利處女座天文臺(tái)的科學(xué)家，以及來(lái)自快速射電爆發(fā)小組CHIME/FRB的合作者。
我們?cè)诿恳淮尾恢貜?fù)的快速射電爆發(fā)發(fā)生的時(shí)間，在天空位置周圍尋找引力波信號(hào)。對(duì)于這些不重復(fù)的信號(hào)，我們進(jìn)行了兩種搜索:一種是尋找已知的引力波信號(hào)，比如來(lái)自碰撞黑洞或中子的信號(hào)，另一種是尋找任何不尋常的能量爆發(fā)。
對(duì)于重復(fù)的爆發(fā)，因?yàn)槲覀冎乐辽儆幸粋€(gè)這樣的源與一個(gè)磁化的中子星有關(guān)，我們尋找我們可能從一個(gè)孤立的中子星期待的那種引力波信號(hào)。
我們發(fā)現(xiàn)了什么？
我們發(fā)現(xiàn)什么了嗎？好吧，這次不會(huì)。
這并不令人驚訝，因?yàn)槲覀冋J(rèn)為快速射電爆發(fā)比可探測(cè)的引力波信號(hào)更常見(jiàn)。換句話說(shuō)，引力波源只能解釋快速射電爆發(fā)的一小部分。
然而，我們樣本中最近的快速射電爆發(fā)幾乎足夠近，足以讓我們排除它是由中子星和黑洞碰撞引起的可能性。到爆發(fā)的距離的不確定性意味著我們不能最終排除它，但我們受到引力波探測(cè)器的敏感范圍正在接近快速無(wú)線電爆發(fā)的距離這一事實(shí)的鼓舞。
下一步是什么？盡管這次沒(méi)有明確的結(jié)果，但未來(lái)的研究可能是理解快速射電爆發(fā)的重要墊腳石。
引力波探測(cè)器已經(jīng)變得比我們進(jìn)行這次搜索時(shí)更加敏感，并將在未來(lái)幾年繼續(xù)改進(jìn)。這意味著它們將允許在整個(gè)宇宙中達(dá)到更大的范圍，因此我們可以測(cè)試更多的快速射電爆發(fā)樣本。
我們也瞄準(zhǔn)了來(lái)自上述我們自己星系中已知重復(fù)源的未來(lái)快速射電爆發(fā)。

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