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遙遠星系發來不可思議的無線電信號

遙遠星系發來不可思議的無線電信號



天文學家在過去的10年間一直接收到從宇宙遙遠的其他地方發來的強勁且不尋常的高能量無線電電波。每一次發送來的"高速無線電電波流",其一瞬間就帶有等同於數百萬個恒星的能量,瞬間這些電波就會馬上消失。這些強力電波信號的來源一直困擾著科學家們。



"我們不知道是什麼物體在制造這些電波,"基斯·巴尼斯特(Keith Bannister)說道,巴尼斯特為位於澳大利亞悉尼的聯邦科學與工業研究組織(Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation,CSIRO)工作。"我們沒有一點頭緒——就是打一個響指的時間,它們來了又消失了。"



利用澳大利亞帕克斯射電望遠鏡(Parkes radio telescope)的數據,天文學家在2007年首次探測到這類高速無線電電波流,迄今為止,他們已探測到超過20次這種無線電電波流。這類無線電電波的真實神秘來源已經成為天文學界最熱門的話題之一。



本周,發布在《自然》(Nature)雜志上的一篇研究文章首次披露了其中一個無線電電波流的來源。這個國際研究團隊利用波多黎各的巨型阿雷西博射電望遠鏡(Arecibo radio telescope),以及墨西哥和歐洲的其他射電望遠鏡,尋找到了其中某一信號的來源,這一信號來自距離地球25億光年之遠的一個小星系。



遙遠星系發來不可思議的無線電信號



位於波多黎各的巨型阿雷西博射電望遠鏡探測到的信號幫助科學家們聚焦到了一個高速無線電電波流的來源



同時,巴尼斯特的團隊最近就迄今為止所觀測到的亮度最強的電波流發表了一份研究報告。"這次的電波流幾乎要亮瞎我們的眼睛,它實在是太亮了,"巴尼斯特說道。這一次的電波流非常密集,因而天文學家們得以通過測量電波在傳輸過程中與電子的相互作用,研究電波傳輸通過的空間。



"我們得以直接測量星系間的電磁場,並可以觀察電波經過了多少的物質,"巴尼斯特說道。"這是無線電天文學史上的一次奇觀,你能在這僅存於眨眼之間的現象中學到非常多的東西。"



然而,這些新發現均未能解決有關這些高速無線電電波流的本質問題:它們到底是什麼?而這一問題的答案將帶給我們有關宇宙本質的全新視角。



"到頭來我們可能會發現,它們是很簡單的東西,"去年,美國普渡大學的馬克西姆·柳提科夫(Maxim Lyutikov)向BBC地球欄目如此說道。"但確實,它可能是通向新物理學,通向新天文物理事件與現象研究的一扇窗戶。"



目前流行的一項假說認為,這些高速無線電電波流是一種被稱為blitzar的假設現象的結果,這是一種由恒星毀滅活動引起的劇烈現象。天文學家設想blitzar是高能量脈沖射電源被一個大黑洞吞噬的現象,高能量脈沖射電源是放射出規則的電磁無線電光芒的旋轉死星(dead stars),也就是終極死星。



"Blitzar現象存在的可能性實在令人興奮,而這也引出了許多問題,"倫敦皇家天文協會(Royal Astronomical Society)的希拉·卡納尼(Sheila Kanani)如此說道。"它們是怎麼被創造出的?這些能量又來自哪裡?它對宇宙的進化意味著什麼?"



遙遠星系發來不可思議的無線電信號



一個有關高速無線電電波流來源的理論解釋認為,這些無線電電波流來自高能量脈沖射電源,發射後被一個大黑洞



另一種說法認為,這些能量流由某種大規模宇宙爆炸引起——也許是中子星碰撞引起的,"要產生這樣的電波流需要大量能量,"巴尼斯特說道。"但令人感到有趣的是,當我們用其他望遠鏡觀測時,我們看不出那是宇宙爆炸的結果。"而該說法也解釋不了,為什麼這些電波流在幾天內會出現好幾次。



"這可能與某個黑洞有關,"巴尼斯特說道,"我們觀測的時候,電波流正在被黑洞吞噬,或者也可能是某種我們用其他望遠鏡觀測不出的爆炸現象,只不過我們不明白而已。"



也許更奇妙的理論是這個:這些高能量電波流代表了宇宙-時間構造內部的某種缺陷。這一假設認為,宇宙外部蔓延著帶電流的宇宙弦(cosmic strings)。當宇宙弦斷裂時,就會爆炸,並在一瞬間釋放電磁無線電電波流。



科學家們也沒有排除這一可能性;高速無線電電波流也許是外星人在這個宇宙空間中發射的一種電波。



"在我弄清楚它們到底是什麼之前,我無法排除它們是外星人所為的可能性,"巴尼斯特說道。"除非我有方法證明它們與外星人無關,如果不能證明這一點,那麼這就是一種可能性。"



"或許也不是外星人所為,"巴尼斯特補充道。"因為我們觀測到的這些無線電信號消失的方式,確實與自然現象的消失方式相似——如果我是外星人,我會覺得這是一種很糟糕的方式。"



既然天文學家們已經能夠確定電波流的傳輸來源是哪些星系,那麼下一步就是聚焦具體的傳輸來源了。比如,如果這些電波流來自某一星系的中心,那麼它們就可能與黑洞有關。如果它們來自星系邊緣,那麼就可能是某一恒星或行星上發生的爆炸所導致的現象。



追尋這些神奇宇宙信號來源的過程,恰恰展示了我們還需要做多少努力,才能完全了解宇宙的奧秘。"這說明我們一直在不斷學習,我們願意舉起雙手,承認自己並非全能,"卡納尼說道。"這對未來科學家們是重要的一課。"



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