【原】銀心附近有重復(fù)作響的電幽靈？這可把一眾科學(xué)家難倒了

天文在線 2023-04-08 發(fā)布于云南

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它既不是快速射電暴，也不是脈沖星或者低質(zhì)量恒星，那它到底應(yīng)該被歸類在宇宙中一種什么樣的位置上呢？美國(guó)宇航局的錢德拉，哈勃，斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡可以觀察到銀河系中心。

那里的天文學(xué)家們推測(cè)，這種在銀河系中心附近重復(fù)作響的奇異無(wú)線電信號(hào)，和目前已知的任何一種能量信號(hào)都不同?！短祗w物理學(xué)雜志》上刊登的一篇新論文中曾提到，這種信號(hào)的能量源異常跳脫，它可以一連好幾周都呈現(xiàn)活躍狀態(tài)，卻又能在短短一天內(nèi)消失得無(wú)影無(wú)蹤。這種不規(guī)律現(xiàn)象并不符合任何一種已知天體。所以就有研究人員在研究報(bào)告中寫到，“這可能是我們通過(guò)無(wú)線電成像發(fā)現(xiàn)的一種宇宙新物質(zhì)。”

這個(gè)名為ASKAP J173608.2-321685的射電源，是由位于澳大利亞偏遠(yuǎn)內(nèi)陸地區(qū)的ASKAP射電望遠(yuǎn)鏡探測(cè)到的。研究人員在探測(cè)報(bào)告中稱，在2019年4月至2020年8月的一次ASKAP探測(cè)中，這種奇怪的信號(hào)曾在空中出現(xiàn)并被檢測(cè)到過(guò)13次，但其持續(xù)時(shí)間卻不超過(guò)幾個(gè)星期。這個(gè)射電源不停地變化，一直處于高度的活躍狀態(tài)，它的出現(xiàn)和消失研究人員都無(wú)從預(yù)測(cè)，它也從未出現(xiàn)在ASKAP此前的任何太空望遠(yuǎn)鏡探測(cè)數(shù)據(jù)中。

這個(gè)射電源不停地變化，一直處于高度的活躍狀態(tài)，當(dāng)研究人員試圖把這種信號(hào)源和其他望遠(yuǎn)鏡——如錢德拉 X射線天文觀測(cè)臺(tái)和尼爾·格雷斯·斯威夫特天文觀測(cè)臺(tái)以及智利的可捕捉到近紅外波長(zhǎng)的可見光和紅外天文巡天望遠(yuǎn)鏡的探測(cè)結(jié)果匹配時(shí)，信號(hào)完全消失了。電磁波譜中沒(méi)有任何明顯的發(fā)射痕跡，ASKAPJ173608.2?321635就像是一個(gè)超出了人類認(rèn)知范圍而無(wú)從解釋的電幽靈。

據(jù)此前的相關(guān)勘測(cè)結(jié)果，低質(zhì)量恒星會(huì)周期性地釋放射電能量，這些閃耀著的低質(zhì)量恒星釋放射電能量的同時(shí)，通常也伴隨有X射線，這就說(shuō)明恒星源是不大可能出現(xiàn)在這里的，也就是說(shuō)ASKAPJ1736082-321635這一射電信號(hào)并非來(lái)自恒星。

研究小組寫道，即便是把這一射電信號(hào)的信號(hào)源看作是無(wú)生命星體如脈沖星和磁星(兩種超密坍縮恒星)，似乎也不太能解釋得通。

因?yàn)槊}沖星的自轉(zhuǎn)周期是可預(yù)測(cè)的，所以每過(guò)一段時(shí)間，它在天空中發(fā)出的亮光就會(huì)被地球上的望遠(yuǎn)鏡所捕捉到，且通常都是以小時(shí)為單位而不是周。而磁星每次釋放射電能量時(shí)總會(huì)有強(qiáng)大的X射線與之對(duì)應(yīng)相隨，這兩者與ASKAPJ173608.2-321635的怪異處均不符合。

與之適配度最高的是一種被稱為銀河中心射電瞬變(GCRT)的神秘天體，它作為發(fā)光極為迅速的射電源，在銀河系中心附近發(fā)光繼而又衰減，通常會(huì)持續(xù)循環(huán)幾個(gè)小時(shí)。目前只有三個(gè)GCRT被確認(rèn)，這三個(gè)GCRT的出現(xiàn)和消失比這個(gè)新的ASKAP對(duì)象要快得多。

少數(shù)已知的GCRT確實(shí)會(huì)以類似的亮度發(fā)出神秘詭譎的信號(hào)，并且它們的射電耀斑從來(lái)沒(méi)有伴隨著x射線。研究人員總結(jié)道，如果這個(gè)新的射電物體是GCRT，那么它的性質(zhì)將超越天文學(xué)家所認(rèn)知的GCRT的能力，也許未來(lái)對(duì)銀河系中心的無(wú)線電研究將有助于解開這個(gè)謎團(tuán)。

銀河系范圍包括了太陽(yáng)系，其名稱正如我們從地球上觀察到的外觀——“銀河”，即在夜空中看到的由肉眼無(wú)法單獨(dú)區(qū)分的恒星形成的模糊光帶。銀河一詞由拉丁語(yǔ)via lactea翻譯而來(lái)，起源于希臘語(yǔ)γαλακτικ?? κ κ ο ζ (galaktikos kyklos)，意思是“乳白色的圓圈。"從地球上看銀河系就像一個(gè)帶，這得因于我們是從內(nèi)部看出它的這種圓盤狀結(jié)構(gòu)的。

1610年，伽利略首次用望遠(yuǎn)鏡將光帶分解成單個(gè)的離散恒星進(jìn)行觀察。20世紀(jì)20年代初，那時(shí)候大多數(shù)天文學(xué)家都還認(rèn)為銀河系包含了宇宙中所有的恒星。直到1920年天文學(xué)家Harlow Shapley和Heber Curtis之間的大論戰(zhàn)之后，Edwin Hubble的觀測(cè)結(jié)果表明，銀河系不過(guò)是浩瀚宇宙中的眾多星系中的一個(gè)。它是一個(gè)可見直徑約為10萬(wàn)到20萬(wàn)光年的棒旋星系。

最近的模擬結(jié)果表明，暗物質(zhì)盤也包含一些可見恒星，直徑可達(dá)約200萬(wàn)光年。銀河系本身就有好幾個(gè)衛(wèi)星星系，它確實(shí)是本星系群的一部分，而本星系群也是室女座超星系團(tuán)的一部分，與此同時(shí)室女座超星系團(tuán)本身也是Laniakea超星系團(tuán)的一部分。它至少包含了1000億到4000億這么多顆恒星。

獵戶座臂是氣體和塵埃的螺旋狀集中物之一，太陽(yáng)系坐落于以銀河系中心為圓心向外延伸約27000光年的半徑距離處，也就是獵戶座臂的內(nèi)緣。在約有10000光年的宇宙最深處，那里的恒星形成了一個(gè)凸起和一個(gè)或多個(gè)從凸起輻射出來(lái)的棒。

銀河系中心是一個(gè)被稱為人馬座A*的強(qiáng)射電源，它是一個(gè)質(zhì)量為4.100(±0.034)萬(wàn)個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量的超大黑洞。距離銀河系中心十分遙遠(yuǎn)的恒星、氣體以大約每秒220公里的速度繞軌運(yùn)行，它們恒定的旋轉(zhuǎn)速度與開普勒動(dòng)力學(xué)定律相矛盾，這表明銀河系中還有很多物質(zhì)(約90%)是望遠(yuǎn)鏡看不見的，它們既不發(fā)射也不吸收電磁輻射。這種根據(jù)推測(cè)出得出的物質(zhì)被稱作“暗物質(zhì)”。如果是以太陽(yáng)的半徑的做周期運(yùn)動(dòng)，那么旋轉(zhuǎn)周期約為2.4億年。