天文学家确定了快速射电爆发的家庭星系

时间：2021-12-13 10:25:10 来源：

欧洲VLBI网络（EVN）内使用了许多射电望远镜来观测FRB 121102（艺术家的印象）。

天文学家团队首次确定了“快速无线电爆发”的位置，并以此来识别其家庭星系。

这个银河系距离我们超过30亿光年，它很小，是所谓的矮星系，与我们自己的银河系有很大的不同。而且，持久的紧凑型无线电源靠近突发源，这为了解其天体物理起源提供了重要的见识。一个国际团队的结果，包括德国波恩马克斯·普朗克射电天文学研究所的劳拉·斯皮特勒（Laura Spitler），今天发表在《自然》和《天体物理学期刊快报》上的三篇出版物中。

快速无线电爆发（FRB）仅在一秒钟的时间内就可以看到，并且自从十年前被发现以来，一直困扰着天文学家。FRB的精确定位需要远距离分开的射电望远镜，当这些望远镜彼此结合使用时，可以制作出高分辨率的图像。借助美国波多黎各的305米阿雷西博射电望远镜首次发现快速无线电脉冲串的重复源FRB 121102，使此类后续观察成为可能。

在此发现之前，天文学家仅有间接证据表明快速的无线电脉冲爆发来自我们银河系以外的遥远地方，因为定位不佳使他们无法唯一地识别其起源银河系。这项新发现至关重要，因为它还使天文学家能够精确测量到源头的距离，从而精确地测量出它产生的能量。

美国新墨西哥州的甚大型天线阵共检测到来自FRB 121102的九个无线电脉冲串。这将其天空位置确定为几分之一弧秒，比之前的测量精度高200倍以上。“自然”一文的第一作者，康奈尔大学的莎米·查特吉说：“在这个位置附近，天文学家找到了稳定的无线电和光源，这为通往容纳FRB的星系指明了方向。”

该团队使用Arecibo射电望远镜和欧洲VLBI网络（EVN）可以将无线电源放大10倍，从而将遍布世界各地的望远镜连接起来。“幸运的是，我们能够使用EVN检测到FRB 121102的突发，现在我们知道突发的起源就在持久的无线电源之上，”来自荷兰JIVE的Benito Marcote说。德国Effelsberg的100米射电望远镜是EVN的最大和最敏感的成员。马克斯-普朗克射电天文学研究所（MPIfR）的博士后研究员劳拉•斯皮特勒（Laura Spitler）说：“从这一消息源发出的爆发微弱，埃弗斯伯格在使这一发现成为可能方面发挥了关键作用。”他发现了FRB 121102。

该小组使用了世界上最大的光学望远镜之一，位于夏威夷的莫纳克亚山上的8米双子北，发现了这些爆发来自宿主星系，并使用其测得的光谱获得了红移值，该值将源置于超过30亿光年的惊人距离。合著者Cees Bassa（ASTRON）说：“这毫无疑问地证明了FRB起源于银河系外的深处。”尽管现在已经解决了FRB距离的奥秘，但天文学家手上却遇到了新难题。容纳FRB的星系非常小-所谓的矮星系。

FRB 121102是由矮星系主宰的事实可能是其物理性质的重要线索。与在银河系中发现的气体相比，这些星系所包含的气体相对原始。合著者詹森（Jason）表示：“这个矮星系的条件使得可能形成比银河系更大的恒星，而且FRB爆发的来源可能是此类恒星的坍塌残骸。” Hessels（阿姆斯特丹大学ASTRON）。

另外，天文学家正在考虑一个非常不同的假设，即在一个巨大的黑洞附近吞噬了FRB爆发，黑洞吞噬了周围的气体，即所谓的活跃银河核。

为了尝试区分这两种情况，天文学家正在继续使用世界上最先进的射电，光学，X射线和伽马射线望远镜研究FRB 121102。劳拉·斯皮特勒（Laura Spitler）说：“例如，如果我们能够找到爆发爆发的周期性，那么我们将有力的证据证明其起源于旋转的中子星。”

了解FRB的起源还将取决于对更多此类FRB的来源进行定位，天文学家正在争论迄今为止检测到的所有FRB都是相似的物理起源还是这种新的宇宙现象是否存在多种类别。

文件：

快速无线电脉冲群及其主机的直接本地化重复快速无线电脉冲群FRB 121102的宿主星系和Redshift毫秒级角刻度上的重复快速无线电脉冲群FRB 121102

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