天文學家首次在銀河系中偵測到快速電波爆發

(圖:ESA/Hubble & NASA)

快速電波爆發(Fast radio bursts)是來自外太空的高強度電波脈衝訊號,通常僅維持數毫秒的時間,天文學家目前仍不清楚其來源。而 2020 年 4 月底,全球各地的電波觀測站偵測到銀河系內的中子星發出了疑似快速電波爆發的訊號,有望協助科學家更進一步解開其謎團。

快速電波爆發

快速電波爆發通常來自數百萬光年外,有些電波強度甚至比太陽高出 5 億倍。但由於此種電波訊號不具重複性,持續時間只有幾毫秒,使得天文學家難以預測、追蹤其來源,使其至今仍是一大謎團。其中一種解釋是,快速電波爆發可能來自一種特殊的中子星——磁星(magnetar)。

磁星的磁場強度比一般的中子星大約強 1,000 倍。在此狀態下,磁星向內的重力場會與其強力的磁場相互拉扯而扭曲了星體的形狀。加州理工學院(Caltech)的天文學家什里尼瓦斯·庫爾卡尼教授(Shrinivas Kulkarni)解釋,這兩種作用力間的拉扯時,偶爾會產生巨大的地震伴隨著強大的電磁耀斑,而這可能就是快速電波爆發的來源。

SGR 1935+2154

在 2020 年 4 月 27 日,全球各地的電波觀測器觀測到銀河系中距地球約 3 萬光年的磁星 SGR 1935+2154,正在經歷電磁耀斑的現象。緊接著在隔天,加拿大的氫強度測繪實驗儀(Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment)偵測到強度前所未見的快速電波爆發,系統甚至無法將其量化。

此外,由加州理工大學的研究生克里斯托弗·波切內克(Christopher Bochenek),特別設計來偵測近距離快速電波爆發的 STARE2 也接收到清晰訊號。經由距離校正後,其訊號強度正好落在快速電波爆發功率範圍的界線上。庫爾卡尼教授表示:「如果這種訊號像是一般的快速電波爆發,是從附近的星系中傳來的,那從地球觀測時就會被解讀為快速電波爆發。 」

未來發展

除了快速電波爆發外,此次的事件也觀測到 X 光的訊號。義大利國家天文物理研究所(National Institute for Astrophysics in Italy)的天文物理學家桑德羅·梅雷格蒂博士(Sandro Mereghetti)表示,SGR 1935+2154 伴隨的 X 光訊號不是特別的強或不尋常,但這也意味著快速電波爆發還有許多我們無法偵測到的部分。他進一步補充,若此種 X 光訊號是從附近的星系傳來的話,將無法從地球上觀測到。

天文學家目前正在進一步使用更先進的工具來觀測 SGR 1935+2154,試圖確認磁星的電磁耀斑是否為快速電波爆發的來源。但即使獲得證實,也不代表磁星是快速電波爆發唯一的來源。快速電波爆發對科學界而言仍是相當複雜的謎團,但此次研究無疑是相當令人振奮的一步。

參考資料:

  1. Starr, M. (n.d.). Exclusive: Astronomers Might Have The First-Ever Detection of a Fast Radio Burst in Our Own Galaxy.  ScienceAlert
Kyle
編輯,臺灣科技大學材料科學與工程系學生,平日喜歡閱讀、騎車,衝浪。