太空中的神秘物体闪耀3个月后消失

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“天哪,蝙蝠侠,这是周期性的!”我在 Slack 上惊呼。

这是珀斯 2021 年第一次封锁,我们都在家工作。当天文学家寻找一些东西来分散自己对迫在眉睫的存在恐惧的注意力时,没有什么比新的宇宙之谜更好的了。

2020 年,我给本科生泰隆·奥多尔蒂 (Tyrone O'Doherty) 做了一个有趣的项目:寻找正在变化的无线电源。 大型无线电调查 我领先。

到今年年底,他发现了一个特别不寻常的来源,该来源在 2018 年初的数据中可见,但在几个月内就消失了。在调查发现该源及其位置后,该源被命名为 GLEAM-X J162759.5-523504。

出现和消失的源被称为“无线电瞬变”,通常是极端物理作用的标志。

神秘开始

今年早些时候,我开始调查来源,希望它是我们所知道的;一些东西会在几个月内缓慢变化,可能指向一颗爆炸的恒星,或者太空中的一次大碰撞。

为了理解物理原理,我想测量光源的亮度与其频率(在电磁频谱中)的关系。所以我查看了在检测之前和之后以不同频率拍摄的同一位置的观测结果,但它不在那里。

我很失望,因为由于望远镜校准错误、地球电离层反射电视信号,或者飞机和卫星在头顶上飞驰,偶尔会出现虚假信号。

所以我查看了更多数据。在 18 分钟后进行的观察中,源头再次出现,在完全相同的位置和完全相同的频率——这是天文学家以前从未见过的。

这时我出了一身冷汗。全球范围内正在开展研究工作,寻找以单一频率传输的重复宇宙无线电信号。它被称为 寻找地外情报。这一刻我们终于发现真相是…… ?

情节变粗

我迅速下载了更多数据并在 Slack 上发布了更新。这个光源非常明亮。它比观察中的其他一切都更加耀眼,没有什么值得嗤之以鼻的。

最亮的射电源是超大质量黑洞,它们以接近光速的速度向太空喷射巨大的物质射流。我们发现了什么可能比这更亮?

同事们开始注意到这一点,并发帖说:“它的重复速度太慢,不可能是脉冲星。但对于耀星来说它太亮了。这是什么? (外星人表情符号图标)???”

几个小时之内,我松了一口气:我已经在很宽的频率范围内检测到了该源,因此产生它所需的能量只能来自自然源;不是人造的(也不是外星人)!

就像 脉冲星 (高度磁化的旋转中子星从其两极发射无线电波)无线电波像发条一样每小时重复大约三次。事实上,我可以以万分之一秒的精度预测它们何时出现。

因此,我求助于我们庞大的数据档案:西澳大利亚默奇森宽场阵列在运行八年期间记录的 40 PB 射电天文学数据。使用 强大的超级计算机,我搜索了数百个观察结果,并在 70 年的三个月内发现了 2018 多个检测结果,但之前或之后都没有。

无线电瞬变的神奇之处在于,如果您有足够的频率覆盖范围,您就可以计算出它们的距离有多远。这是因为较低的无线电频率比较高的无线电频率稍晚到达,具体取决于它们经过的空间大小。

我们的新发现距离我们大约 4,000 光年——非常遥远,但仍然在我们的银河系后院。

我们还发现无线电脉冲几乎完全 偏振。在天体物理学中,这通常意味着它们的来源是强磁场。脉冲也在短短半秒内改变形状,因此光源的宽度必须小于半光秒,比我们的太阳小得多。

与世界各地的同事分享这一结果时,每个人都很兴奋,但没有人确切知道它是什么。

陪审团还在外面

对于这种紧凑的、旋转的、高磁性的天体物理物体,有两种主要的解释:白矮星或中子星。在恒星耗尽燃料并坍塌后,这些物质仍然存在,产生的磁场比太阳强数十亿至五千万倍。

虽然我们从未发现过具有这种行为的中子星,但理论学家预测这种被称为“超长周期磁星”的物体可能存在。即便如此,也没有人想到他能如此聪明。

这是我们第一次看到每 20 分钟重复一次的无线电源。但也许我们以前从未见过的原因是我们没有寻找。

当我第一次开始尝试了解这个源时,我的期望存在偏差:瞬态射电源要么像脉冲星一样快速变化,要么像超新星的衰落残余物一样缓慢变化。

我并不是在寻找以 18 分钟为间隔重复的来源,这对于任何已知类别的物体来说都是不寻常的周期。我也不是在寻找会出现几个月然后永远消失的东西。没有人是。

随着天文学家建立 望远镜 它将收集大量数据,因此我们必须保持思想和搜索技术对意想不到的可能性持开放态度。宇宙充满奇迹,我们是否只能选择去观察。谈话

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图片来源:艺术家可视化, 作者提供

来源:https://singularityhub.com/2022/01/27/a-mystery-object-in-space-flashed-brilliantly-for-3-months-then-disappeared/

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