天文學家探測到迄今最遠的快速射電爆發 _星系

這個藝術家的印象(不按比例)展示了快速射電爆發FRB 20220610A的路徑，從它起源的遙遠星系一直到地球，在銀河系的一個旋臂中。FRB 20220610A的源星系，由于ESO的超大型望遠鏡而被鎖定，似乎位于一小群相互作用的星系中。它太遙遠了，它的光花了80億年才到達我們這里，這使得FRB 20220610A成為迄今為止發現的最遙遠的快速射電爆發。貸方:ESO/M. Kornmesser
據ESO：一個國際小組發現了持續時間不到一毫秒的宇宙無線電波遠程爆炸。這個“快速射電爆發”(FRB)是有史以來探測到的最遠的一次。它的來源被歐洲南方天文臺(ESO)的甚大望遠鏡(VLT)鎖定在一個遙遠的星系中，以至于它的光花了80億年才到達我們這里。FRB也是有史以來觀測到的最活躍的星系之一；在不到一秒鐘的時間里，它釋放的能量相當于我們太陽30年的總排放量。
這個被命名為FRB 20220610A的爆發是去年6月由澳大利亞的ASKAP射電望遠鏡發現的，它打破了該團隊之前50%的距離記錄。
“使用ASKAP的碟形天線陣列，我們能夠精確地確定爆發來自哪里，”澳大利亞麥考瑞大學的天文學家斯圖爾特·賴德(Stuart Ryder)說，他是這項研究的第一作者，題為“以紅移1探測宇宙的發光快速射電爆發”，發表在《科學》雜志上。
“然后我們在智利使用[ESO的VLT]搜索源星系，發現它比迄今為止發現的任何其他FRB源都更古老、更遙遠，并且很可能在一小群合并星系中。”
這一發現證實了FRBs可以用來測量星系之間“缺失”的物質，為宇宙“稱重”提供了一種新的方法。
目前估計宇宙質量的方法給出了相互矛盾的答案，并挑戰了宇宙學的標準模型。
“如果我們計算宇宙中正常物質的數量——我們都是由原子組成的——我們會發現今天應該存在的一半以上都不見了， ”澳大利亞斯威本科技大學教授瑞安·香農說，他也是這項研究的共同領導者。
“我們認為缺失的物質隱藏在星系之間的空間中，但它可能是如此炎熱和擴散，以至于使用正常技術不可能看到。”
“快速射電爆發感應到這種電離物質。香農說:“即使在幾乎完全空無一物的太空中，他們也能‘看到’所有的電子，這讓我們能夠測量星系之間有多少物質。” 。
正如已故澳大利亞天文學家Jean-Pierre (J-P) Macquart在2020年所表明的那樣，找到遙遠的FRB是精確測量宇宙失蹤物質的關鍵。
“J-P表明，快速射電爆發離得越遠，它揭示的星系間氣體擴散越多。這就是現在所知的麥克夸特關系。最近的一些快速射電爆發似乎打破了這種關系。賴德說:“我們的測量證實，麥克夸特關系在超過一半的已知宇宙中都成立。
“雖然我們仍然不知道是什么導致了這些大規模的能量爆發，但這篇論文證實了快速射電爆發是宇宙中的常見事件，我們將能夠利用它們來檢測星系之間的物質，并更好地了解宇宙的結構，”香農說。
這一結果代表了當今望遠鏡所能達到的極限，盡管天文學家很快就會有工具來探測更古老、更遙遠的爆發，鎖定它們的源星系，并測量宇宙中缺失的物質。
國際平方公里陣列天文臺目前正在南非和澳大利亞建造兩臺射電望遠鏡，它們將能夠發現數以千計的FRB，包括目前設施無法探測到的非常遙遠的FRB 。ESO的超大型望遠鏡是智利阿塔卡馬沙漠中正在建設的39米望遠鏡，它將是少數能夠研究甚至比FRB 20220610A更遠的爆發源星系的望遠鏡之一。

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