天文学家将一些快速射电暴的持续发射追溯到等离子体气泡，从而推进了我们对这些宇宙现象的理解。这一新发现表明，这些发射可能是由磁星或双星系统驱动的，标志着我们在破译宇宙最神秘信号方面的一次重大飞跃。
艺术家绘制的磁星插图，磁星周围的等离子体气泡是一些快速射电暴中观测到的持续发射的原因。 资料来源：S. Dagnello， NSF/AUI/NRAO
发现快速射电暴背后的机制
美国国家科学基金会（NSF）国家射电天文台（NRAO）和卡尔-詹斯基甚大阵列（VLA）在确定一些快速射电暴（FRBs）中观测到的持续辐射的起源方面发挥了至关重要的作用。 一个国际天文学家小组的研究表明，这种持续辐射源于等离子体气泡，从而为揭示这些宇宙事件的神秘力量提供了新的视角。 《自然》杂志详细介绍了这些突破性发现。
快速射电暴是十多年前首次发现的，它是宇宙中最强烈、最神秘的现象之一，能在几毫秒内释放出巨大的能量。 尽管进行了大量研究，但人们仍然无法完全理解触发这些爆发的确切过程。 不过，FRB 的快速闪光之后偶尔会出现较弱的持续射电辐射。
揭示持续 FRB 发射的起源
意大利国家天体物理研究所（INAF）的研究人员领导了一项新研究，这项研究的重点是 FRB20201124A。 这个距离地球约 13 亿光年的特殊爆发为研究小组提供了前所未有的数据，这要归功于目前世界上最灵敏的射电望远镜--美国国家科学基金会 VLA。
通过美国国家科学基金会 VLA 的观测，研究小组验证了与 FRB 一起观测到的持续发射是等离子体气泡造成的。 这支持了预测这种起源的理论模型。
数据表明，驱动这些FRB的引擎可能是一颗磁星（一颗高度磁化的中子星）或一个高增殖X射线双星系统，磁星或双星系统增殖过程中产生的强风会产生这种等离子体泡。 与 FRB20201124A 相关的持续发射是迄今为止探测到的最弱的 FRB，将这些发射的已知范围扩大了两个数量级。
高分辨率观测的启示
该论文的第一作者、INAF 研究员 Gabriele Bruni 解释说："我们的观测结果证实，FRB 的持续射电辐射与星云发射模型所预期的一样，表明中央引擎周围有一个电离气体泡。 这使我们能够更好地理解 FRB 引擎与周围星云之间的物理关系"。
这项研究的合著者、INAF 研究员 Luigi Piro 补充说："这项研究活动是利用 VLA 以更高的空间分辨率进行的，结合 NOEMA 干涉仪和加那利大望远镜在不同波段的观测，使我们能够重建宿主星系的全貌，并证实在恒星形成区内存在一个紧凑的射电源--FRB 等离子泡。"
国家科学基金会 VLA 的先进功能在区分微弱、紧凑的发射和周围的弥散发射方面发挥了关键作用，提供了以往研究无法实现的洞察力。
编译自/ScitechDaily
DOI: 10.1038/s41586-024-07782-6