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天文学家确定在遥远的星系中快速无线电爆裂的精确位置

2021-07-02 16:50:08来源:

左侧的红外图像显示了Parkes Radio Telescope的视野,其中该区域来自Myan的信号。在右侧是该区域的连续缩放。在右下方的是FRB银河系的底座光学图像,叠加的椭圆区域,显示了用ATCA看到衰落的6天后含量的位置。

一个国际天文学家团队使用了无线电和光学望远镜的组合来确定遥远的星系中快速无线电爆发(FRB)的精确位置,使他们能够对宇宙的物质内容进行独特的人口普查。他们的结果,在今天的大自然版本中发表,证实了当前宇宙分销的宇宙学模式。

2015年4月18日,在澳大利亚的英联邦科学和工业研究组织(CSIRO)的64-M帕克斯射频望远镜(CSIRO)在普罗萨尔和紫外线爆发(Superb)的框架内,检测到快速的无线电突发或FRB。项目。一个国际警报被触发到其他望远镜,在几个小时内,世界各地的一些望远镜正在寻找信号,包括CSIRO澳大利亚望远镜紧凑型阵列(ATCA)和德国的Effelsberg Radio望远镜。

FRBS是神秘的明亮无线电闪烁通常只持续几毫秒。他们的起源仍然是未知的,并且与他们相关的潜在现象列表。FRBS非常难以检测;在此发现只有16次被检测到之前。

“在过去的FRBS中,通过数据来筛选甚至几年来发现了。到那个时候,跟进观察为时已晚。“ Evan Keane说,平方公里阵列组织的项目科学家和研究背后的主管科学家。为了解决这个问题,该团队开发了自己的观察系统(Superb)以在几秒钟内检测FRB,并立即警告其他望远镜,当时仍然是在初始闪光的后果中搜索更多证据时。

由于ATCA的六个22米菜肴及其组合的解决方案,该团队能够以比过去的可能性更高的准确性确定信号的位置,并检测到延迟衰落前6天左右的无线电余量。此余辉使其能够更准确地确定FRB的位置比以前的事件更精确。

难题仍然需要另一件件到位。该团队在夏威夷使用了日本国家天文天文台(NAOJ)的8.2 M个子草图光学望远镜,看看信号来自哪里,并确定了椭圆星系,距离约60亿光年。“这是我们第一次能够识别FRB的主机星系”添加了Evan Keane。光学观察也给了它们射频测量(由于宇宙的加速膨胀,星系远离我们的速度),第一次已经确定了FRB的距离。

为了了解此类事件的物理学,重要的是要了解像确切位置的基本属性,源的距离以及是否重复。“我们的分析导致我们得出结论,这种新的无线电爆发不是中继器,而是由遥远的星系中的大灾变事件引起的,从Max Planck射频天文学研究所(MPIFR)的迈克尔克拉姆州,德国的Bonn,他们分析了无线电轮廓的事件结构。MPIFR的Effelsberg无线电望远镜也用于警报后的无线电观察。

此图像显示快速无线电突发的到达时间的增加的延迟作为频率的函数。信号中的延迟是由它在其原产地之间的距离在60亿光年和地球之间进行的材料引起的。

FRBS显示频率依赖性色散,由其经过多少材料引起的无线电信号延迟。“到目前为止,我们所拥有的分散措施。通过距离,我们现在可以测量材料在原产地和地球之间的密集程度,并与宇宙中物质分布的当前模型进行比较“Simon Johnston,该研究的共同作者,来自CSIRO的天文和空间科学打印。“基本上,这让我们称重宇宙,或者至少是它包含的正常问题。”

在当前的模型中,宇宙被认为是由70%的黑能量,25%的暗物质和5%'普通的“问题制成,这是我们所看到的一切的问题。然而,通过观察恒星,星系和氢气,天文学家只能占普通问题的一半,其余的不能直接看,因此被称为“缺失”。

“好消息是我们的观察和模型比赛,我们发现了失踪的事情”Evan Keane解释道。“这是第一次用于进行宇宙学测量的快速无线电突发。”

“这表明FRBS作为宇宙学的新工具的潜力”,迈克尔克朗默尔的结论是迈克尔克朗默尔的计算,以称重失踪物质。“只想考虑我们在发现数百人的时候可以做些什么。”

期待着平方公里,具有极端灵敏度,分辨率和宽视野,预计将能够检测到更多FRB并确定其主机星系。更大的样本将使宇宙学参数的精确测量,例如宇宙中物质的分布,并提供对黑能的精致了解。

出版物:E. F. Keane,等,“快速无线电爆发的主机星系,”自然530,453-456(2016年2月25日); DOI:10.1038 / Nature17140