在整个可观察到的宇宙中应该出现快速的无线电突发

时间：2021-07-04 15:52:03 来源：

这位艺术家的印象是宇宙网的一部分，是整个天空延伸的星系的丝状结构。这里显示的亮蓝色点源是来自快速无线电突发（FRB）的信号，其可能在无线电曝光中持续几分钟。来自FRB的无线电信号仅达到几千分之一，但它们应该以高速率发生。魏斯/ CfA

Harvard-Smithsonian Astrophysics中心的新研究揭示了整个可观察宇宙中的快速无线电突发，每秒至少有一个FRB在某个地方脱落。

在2001年首次检测到快速的无线电突发或FRBS时，天文学家以前从未见过任何类似物。从那时起，天文学家已经发现了几十名FRBS，但他们仍然不知道是什么导致这些快速和强大的无线电发射爆发。

“如果我们对任何特定时间发生这种高速的FRB率，你可以想象天空充满了像狗仔队那样拍摄的闪光，拍摄着名人的照片，”CFA的阿纳斯塔西亚Fialkov说道，他领导了这项研究。“而不是我们可以用眼睛看到的光，这些闪光进入无线电波。”

为了估计，Fialkov和合人的AVI Loeb假设FRB 121102，位于大约30亿光年之外的星系中的快速无线电突发，代表所有FRB。因为这款FRB自2002年发现以来一直产生重复的爆发，因此天文学家能够比其他FRB更详细地研究它。使用该信息，他们投影了整个天空中存在多少FRB。

“当你喝一杯咖啡需要一杯咖啡时，数百家FRB可能已经在宇宙中的某个地方走了出来，”AVI Loeb说。“如果我们能够学习一小部分，我们应该能够解开他们的起源。”

虽然他们的确切性质仍然是未知的，但大多数科学家认为FRBS来自几十亿光年的星系。一个重要的想法是FRB是年轻，快速旋转中子恒星的副产品，具有极强的强大的磁场。

Fialkov和Loeb指出，FRB可用于研究宇宙的结构和演变，无论他们的起源是否完全被理解。大量遥远的FRBS可以作为跨越巨大距离的材料探针。该介入材料从宇宙微波背景（CMB）的信号模糊，左侧辐射从大爆炸。对这种介入材料的仔细研究应该改善对基本宇宙成分的理解，例如普通物质，暗物质和暗能量的相对量，这会影响宇宙的快速扩张。

FRBS也可以用来追踪什么破坏了氢原子的“雾”，赋予早期宇宙进入自由电子和质子，当大爆炸后冷却时。通常认为来自第一颗星的紫外线（UV）光向外行驶以电氢气，清除雾并允许这种UV光逸出。学习非常遥远的FRBS将允许科学家学习在此处的地点，何时以及如何发生这种“标准化”的过程。

“FRBS就像令人难以置信的强大的手电筒，我们认为可以穿透这个雾，并在距离远距离看到，”Fialkov说。“这可能让我们以一种新的方式研究宇宙的”黎明“。”

作者还审查了如何成功的新型无线电望远镜 - 这两者都在运作和未来计划的人 - 可能是在发现大量的FRBS。例如，目前正在开发的平方公里阵列（SKA）将是一种用于检测FRB的强大仪器。新的研究表明，在整个天空中，SKA可能能够检测到每分钟超过一个FRB，这些FRB源自输出的时间。

最近开始运营的加拿大氢强度映射实验（Chime）也将是用于检测FRB的强大机器，尽管其检测突发的能力将取决于它们的光谱，即无线电波的强度如何取决于波长。如果FRB 121102的频谱是典型的，则CHIME可能难以检测FRB。但是，对于不同类型的光谱钟，将成功。

Fialkov和Loeb描述这些结果的论文在2017年9月10日发表了Astrophysical Journy Backes。

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