中国天眼的新发现终结天文界持续多年的一场争论

【菜科解读】
快速射电暴,广袤宇宙中一种射电波瞬间暴发的现象,其持续时间极短,通常只有几毫秒。
它们往往神龙见首不见尾,出现一次,便再无踪迹。
过去十几年,天文学家一直在收集相关信息,只为探求真相:到底是谁发出了这种电波?如此快速闪现的射电波究竟包含了什么信息?
10月29日和11月5日,利用500米口径球面射电望远镜,科学家在国际科学期刊《自然》杂志上分别发表了2篇关于快速射电暴的研究成果,这口被喻为中国天眼的大锅,看到了这种毫秒电波起源的一些蛛丝马迹。
几毫秒释放地球上几百亿年的发电量
2007年,天文学家在分析澳大利亚64米射电望远镜于2001年记录的信号时,首次发现了这种毫秒电波。
它表现为一个持续时间很短、非常明亮的射电脉冲辐射,科学家将这种毫秒闪现的电波形象地称为快速射电暴。
可别小瞧这几毫秒的闪现,虽然它存在的时间非常短,但能量特别高。
在这几毫秒的时间里,它可以把地球上几百亿年的发电量,完全以射电波的形式释放掉。
我们认为,快速射电暴是由自然的天体物理过程产生的。
根据探测的辐射特征和观测特性,我们觉得它应该来自磁星的磁层。
北京大学教授、中国科学院国家天文台研究员李柯伽说。
磁星是宇宙中一类致密天体,它的周围有着特别强的磁场。
事实上,关于快速射电暴的来源,主流的理论假说可以分为两派。
一派认为它来自磁星的磁层;另一派则认为,某些致密天体爆发会产生激波,快速射电暴便来源于激波相互作用驱动的辐射。
然而这些理论仍只是假设,快速射电暴的来源仍然是个谜团。
为何它如此难以探寻根源?快速射电暴几毫秒间就消失了,非常难以捕获。
因此,这个问题几乎是天文学中最难的问题之一。
中国科学院国家天文台研究员韩金林说。
经过大约10年的探测,天文学家收集了大约150多个快速射电暴的爆发源,通过测量信号穿过星系际和银河系介质的效应,可以断定这些爆发源中的绝大多数不在银河系内。
2017年,天文学家捕获到一个毫秒射电暴发,它竟然在几个小时内重复了几次。
天文学家利用全世界多台大型射电望远镜联合探测,并利用几毫秒的记录信号进行快速定位,终于将这个重复暴发的快速射电暴的爆发源定位到距离地球30亿光年的一个星系内。
为两大派系理论争锋一锤定音
过去,因为我国没有大型射电望远镜,中国天文学家无法拿到第一手资料,所以在这个前沿领域的研究中,他们多是侧重于理论研究。
FAST在探测快速射电暴方面具有无可比拟的优势。
‘中国天眼’的接收面积非常大,超高的灵敏度使其能够看到其他望远镜看不到的、比较弱的脉冲辐射。
李柯伽说。
2019年,天文学家利用FAST观测了一个爆发源FRB 180301。
2018年3月1日,澳大利亚首次探测到了这个爆发源,研究人员希望能够确定这个爆发源是否会重复暴发。
幸运的是,2019年7月16日,在2小时观测中,研究团队如愿探测到了4次暴发。
但随后在9月11日4个小时的观测中,研究团队竟然什么信号也没有探测到。
经过研究,他们发现澳大利亚报告的爆发源位置有误差,随后调整了观测策略,将望远镜对准位置调正,并记录偏振信号。
在2019年10月6日和7日,FAST在6个小时内探测到11次暴发。
统计下来,在共计12个小时的观测时间里,FAST探测到了15次暴发,每次电波闪现的强度曲线也各不相同。
这个爆发源与30亿光年外的那个爆发源距离类似、射电暴发率类似,但强度上要弱很多。
韩金林说。
更重要的是,观测发现,FRB 180301的偏振行为具有复杂的多样性。
现在,我们观测了一个新的快速射电重复暴,通过对11次暴发电波的高灵敏度偏振信号解析,我们发现其每个脉冲的偏振特性都不一样。
FAST观测到的偏振变化多样性明确说明:宇宙中快速射电暴的爆发源可能来自致密天体磁层中的物理过程。
韩金林说,这个观测结果直接否定了一批国际学者关于快速射电暴来自粒子冲撞的理论,为近几年两大派系的理论争锋一锤定音。
类似于地球,磁星也会形成磁层。
我们这次的观测是快速射电暴来源于磁层的一个最直接证据。
李柯伽说。
追踪到磁星与快速射电暴之间的联系
2020年4月,北京师范大学的林琳博士提出了利用FAST观测银河系磁星SGR J1935+2154软伽马射线重复暴源的申请。
经批准后,研究人员使用FAST的L波段19波束接收机,对SGR J1935+2154进行了持续监测。
在SGR J1935+2154的X射线和软伽马射线暴发活跃期、特别是29个软伽马射线暴对应的精确时间节点上未探测到任何射电脉冲辐射。
借助FAST超高的灵敏度,结合此前加拿大氢强度测绘实验望远镜和暂现射电天文辐射巡天2的探测,FAST实现了对8个数量级亮度空间的覆盖,给出了这一银河系内快速射电暴源迄今最严格的射电流量限制。
磁星是高度磁化的特殊致密天体,4月28日,加拿大氢强度测绘实验望远镜首次在银河系内磁星SGR J1935+2154上探测到了明亮的毫秒级射电暴FRB 200428,追踪到磁星与快速射电暴之间的联系。
本次FAST观测结合了国际多波段设备,比如费米卫星伽马暴监测器、光学BOOTES望远镜及慧眼卫星硬X线调制望远镜等。
FAST的测量结果对研究快速射电暴的起源和物理机制,具有十分重要的意义。
观测结果表明,快速射电暴与软伽马射线重复暴发具有较弱的相关性。
这有几种可能的原因:一种是快速射电暴可能存在高度相对论性和特殊几何位形的集束效应;另一种是快速射电暴光谱可能很窄且大部分远离FAST观测波段;此外也可能是与软伽马射线暴成协的快速射电暴比较特殊。
中国科学院国家天文台王培博士说,未来需要对银河系内更多快速射电暴进一步观测,去判定哪种解释更接近正确答案。
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磁星:宇宙中的磁场怪物
磁星是一种具有超强磁场的中子星,其表面磁场比目前人类实验室能制造出来的最强磁场还强上亿倍。
科学家认为,当两个相互绕转的中子星并合后,会形成一个新的质量更大的致密天体,如果这个新天体的质量超过中子星的质量上限,那么天体内部物质的压力将难以抗衡天体自身的引力,使得天体直接坍缩成为一个黑洞。
但天文学家认为,在塌缩之前它很有可能会先形成一个更加有趣的天体——磁星。
1992年,天文学家罗伯特·邓肯和克里斯托佛·汤普森最先预言了这种神奇的天体,磁星理论也逐渐被人们所接受。
但磁星较为罕见,目前天文学家并不确定为何它的磁场如此强大。
一种观点认为,如果一颗中子星的旋转使其温度和磁场能够完美地结合在一起,那么它会像发电机一样将其磁场放大一千倍。
发生在中国的3大未解谜团,每一处都被列为禁地,非常的神奇
据说在瓦屋山上有一条迷魂道,一般进去的人,都会迷失方向的,再也走不出这禁地,比如:在1970年时候,就一个猎人闯入了“迷魂凼”结果就再也没出来,还有1999年,有一位科学工作者在当地村民带领下进入了迷魂凼,之后就没了消息,还是当地的救援队紧急动用大量人力进救援,这个才在两人失踪六天后找到了他们,但可惜的是两以被冻死。
而像类似的案例还有很多很多,这让这个地方越发的神奇,成为了一处禁地,那么这个地方究竟有什么玄机?为何进去的人就再也出不来了? 对于这个问题说法有很多,这其中在当地流传最广的,就是说:瓦屋山中迷魂凼,是五斗米教的创始人张陵所做,而张陵这个人在历史也可以说是相当的厉害,它晓天文知地理、奇门八卦,样样俱通,而因为瓦屋山曾经就是他传教的一个道场,这才布置下了一个迷魂阵。
当然了这个说法都是民间的传言,而除了这个说法还有瘴气说、幻觉说、磁场说,但这些也都是假设。
二:万祖之山万祖之山昆仑山死亡谷,万祖之山万祖之山昆仑山死亡谷又称地狱之门,而之所以获得这样一个称呼,还是因为在1983年发生的一件事,在那一年,有一位牧民在死亡谷附近放牧,但因为马儿偷吃谷中的肥草就跑了进去,在那个年代弄丢了一条马,可是大事情。
于是牧民顾不了当地恐怖的传说,就急匆匆驱马进了山谷,想找到那头进入山谷的马,可这一走牧民就再也没了消息,直到三天后马儿回来了,但却还没有看到牧民的身影,这一下人们急了,大队长便下令让人在外围寻找。
到了后来虽然人找到了,那那人早已没了气息,并且死状相当的惨,没有人知道他经历过什么,除了这件事外,还有在当地的一个考察队,在6月份的时候,竟然遭遇了一场突然而来的暴雪,而暴雪过后,队员们出帐篷查看情况,结果发现。
周围的黄土竟然变得焦黑一片,地上也到处都是动植物 ,也就是因为经过这两件事,让万祖之山万祖之山昆仑山死亡后的名气不胫而走,后来又被当地列为了禁区,并常年派兵把守,这也就让人们对死亡谷越加的好奇了,认为里面肯定藏有不能告人的大秘密。
但其实这么做,完全是为了保护当地人,因为死亡谷内磁场异常,而在这种情况下,受到磁场的影响,就会导致云层放电,使这里成为多雷区。
三:“诡门关”,与六盘山二龙河流域的一个山谷,而之所以被人称作为鬼门关,那是因为这里发生过一件怪事,据传言,这个地方虽然景色秀丽,在云雾笼罩下宛若仙境,但是却是异常凶险,在上个世纪,曾有一只队伍看天色已晚,打算在这里休息一下,但结果一夜过后,全部的人都死在这里,没有人知道他们是如何死的。
也是因为这件事,这里也成为了当地的禁地,更是传出了一首谣言:鬼门关、山套山、进去容易出来难,那么这个地方究竟原因是什么呢?在上世纪还真有专家调查过,结果他们发现在这山谷内有一种毒气,这种毒气非常的剧烈,只要人类摄入50微克就会致死,相当的可怕。
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世界三大未解谜团,两件在中国,最终一个若破解将颠覆人类文明!
彭加木失踪谜团新疆新疆罗布泊自古以来就被成为“死亡之海”,又因地形酷似一只耳朵,也叫“地球之耳”,在几千年的古代上,新疆新疆罗布泊据流传各种神奇传说,其中最为出名的就是楼兰古国,而彭加木失踪一事更是让新疆新疆罗布泊变得更加神奇。
彭加木并非首次考察新疆新疆罗布泊,1964年,他就在新疆新疆罗布泊采集水样和矿物,1979年,他跟日本专家合作,再次来到新疆新疆罗布泊考察,历经1月,他们重走了楼兰环绕新疆新疆罗布泊达到羌的丝绸之路中段。
然而第三次1980年5月再次深入新疆新疆罗布泊时,却因为独自寻找水源失踪了,虽然派出了搜救部队,搜救人员更达到了1029人,前后寻找了41天,寻找面积为1011平方公里,先后四次地毯式搜寻,但依旧没有找到彭加木,那么彭加木到底去那里。
陆地的“百慕大三角”百慕大是指百慕大群岛、美国的迈阿密和波多黎各的圣胡安三点连线形成的一个大西洋三角地带,这里也上演着各种各样失踪事件,甚至还有传出过百慕大“时空穿越”的说法,各种奇妙的事件的发生,也是让人将百慕大称为“魔鬼三角洲”。
无独有偶,除了“魔鬼三角洲”之外,在我国四川还有一个瓦屋山迷魂凼,其经纬度在2932— 2934之间,这个纬度又刚好与耸人听闻的百慕大三角相似,不仅如此,迷魂凼同样也有各种奇妙的事件。
一旦进入迷魂凼,手机、GPS、指南针全都会失灵,从1970年开始,就有人迷失在迷魂凼当中,1975年洪雅当地组织的野生动物调查小组,就试图解开迷魂凼谜团,但刚刚进入迷魂凼就迷失了方向,他们不得不原路返回。
几十年来,林业厅、动物保护组织、世界动物基金会都派出了考察队,可都无功而返,科考队曾在迷魂凼释放信鸽,想让它飞出去,结果鸽子在上空盘旋了一圈,又落回队员肩膀上,根本不敢飞走。
而且迷魂凼常年都充斥着的浓雾,为了防止有人在这里面迷失,当地管委会就将迷魂凼列为了禁地,禁止游客进入,据说迷魂凼是五斗米教的创始人张陵修道的地方,他在这里还设下了迷魂阵。
人类的起源“物竞天择,适者生存”,达尔文的进化理论解释了人类的起源问题,他认为人类是由南方古猿进化而来,但从古猿进化到人类,找不到太多的共同点,在史前进化时期,似乎存在着一段空白期,人类就好像凭空出现了一样。
加上近年来,史前人类的活动痕迹不断被发现,而人体的潜能又非常神奇,比如人又为何会自燃,人体自燃现象早17世纪就已经出现了,300多年来,科学界一直都试图给出一个合理的解释,但至今没有找到任何答案侦破纪实:若是破解人类这一秘密,人类文明或许会重新洗牌。
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