距离地球几十亿光年的地方探测到奇怪“心跳”：快速射电暴FRB 20191221A
据cnBeta：宇宙中较新的谜团是快速射电暴（或称FRB）：来自宇宙另一端的强烈、明亮的无线电波爆炸，通常只持续几毫秒。现在，科学家们已经探测到了迄今为止持续时间最长的FRB，它更像一个天体的脉冲，而不是一个转瞬即逝的外星光点。
麻省理工学院的研究人员Daniele Michilli在一份声明中回忆说：“这是不寻常的。它不仅非常长，持续大约三秒钟，而且有周期性的峰值，非常精确，每隔几分之一秒就发出一次--嘣，嘣，嘣--就像心跳一样。这是第一次信号本身是周期性的。”
尽管三秒钟可能仍然看起来转瞬即逝，但它比典型的FRB要长大约一千倍。在这个短暂的时间范围内，信号将以清晰的模式每五分之一秒达到峰值。
“宇宙中没有多少东西会发出严格的周期性信号，”Michilli解释说。“在我们的银河系中，我们知道的例子是无线电脉冲星和磁星，它们旋转并产生类似于灯塔的光束发射。而我们认为这个新的信号可能是一个磁星或强大的脉冲星。”
信号的来源是像中子星这样强大到令人心惊肉跳的东西，这是有道理的。脉冲星和磁星都是中子星的类型，中子星是巨型恒星极其密集的塌陷核心，在深空中快速旋转，同时发出周期性的能量爆炸。
在这种情况下，这些明亮的爆炸很可能从一个遥远而古老的星系穿越了几十亿光年，被加拿大氢强度绘图实验（或称CHIME），即不列颠哥伦比亚省的一种特殊类型的射电望远镜接收到。
该信号被标记为FRB 20191221A，由CHIME/FRB合作组织和几十位合著者撰写的关于该发现的论文发表在本周的《自然》杂志上。
科学家们从2007年才知道FRB的存在，到目前为止，重复出现或表现出任何形式的FRB是相当罕见的。
深化围绕FRB 20191221A的谜团的事实是，该信号看起来比人们期望从银河系的脉冲星和磁星中看到的无线电暴强大约一百万倍。这可能是因为它来自宇宙深处的某个通常被掩盖的“怪物”天体，也可能是一个更典型的天体出于某种未知的原因，在某一时刻发出了一系列异常明亮的爆发。
Michilli说：“这次探测提出了一个问题：是什么导致了这种我们以前从未见过的极端信号，以及我们如何能够利用这种信号来研究宇宙。未来的望远镜有望每月发现数以千计的FRB，到那时我们可能会发现更多这样的周期性信号。”
这些信号可以作为工具来研究更大的奥秘，比如宇宙的膨胀和恒星的生命周期。
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据科技日报：美国麻省理工学院天文学家从一个遥远的星系探测到一种奇怪而持久的无线电信号，该信号似乎以惊人的规律闪烁。这个新的快速射电暴（FRB）信号持续时间长达3秒，比平均FRB长约1000倍。在这段时间内，研究团队检测到以清晰的周期性模式每0.2秒重复一次的无线电波暴发，类似于跳动的心脏。这一发现13日发表在《自然》杂志上。
研究人员已将该FRB信号标记为20191221A，它是目前持续时间最长的FRB，具有迄今为止检测到的最清晰的周期性模式。
信号源位于距离地球数十亿光年的遥远星系中。确切的来源仍然是一个谜，尽管天文学家怀疑该信号可能来自射电脉冲星或磁星，这两者都属于中子星——极其致密、快速旋转的巨星坍缩核心。
麻省理工学院卡夫利天体物理和空间研究所博士后丹尼尔·米奇利说，宇宙中没有多少东西会发出严格的周期性信号，在银河系中已知的例子是无线电脉冲星和磁星，它们旋转并产生类似于灯塔的光束发射，这个新信号可能亦如此。
该团队希望从这个来源检测到更多的周期性信号，然后将其用作天体物理时钟。例如，爆发的频率以及当信号源远离地球时它们如何变化，可用来衡量宇宙膨胀的速度。
2019年12月21日，加拿大氢强度映射实验（CHIME）项目的大型射电望远镜接收到一个FRB信号。研究人员发现其很不寻常——它持续了大约3秒钟，而且还出现了非常精确的周期性峰值，每一秒都会发出轰鸣声，就像心跳一样。
在分析FRB 20191221A射电暴的模式时，团队发现了与银河系中射电脉冲星和磁星的发射相似之处。射电脉冲星是发射无线电波束的中子星，随着恒星旋转而出现脉冲，而磁星由于其极端磁场而产生类似的发射。
新信号与银河系射电脉冲星和磁星的发射之间的主要区别在于，FRB 20191221A的亮度似乎超过了100万倍。米奇利认为，明亮的闪烁可能来自遥远的射电脉冲星或磁星，它在旋转时通常不那么明亮，并且由于某种未知的原因，在一个罕见的长达3秒的时间窗口中，CHIME幸运地捕捉到了一连串明亮的爆发。
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据cnBeta：麻省理工学院(MIT)和其他地方的天文学家检测到了一个来自遥远星系的奇怪而持续的无线电信号，它似乎以惊人的规律性闪烁着。该信号已被归类为快速射电暴(FRB)--一种未知天体物理学来源的强烈的射电波爆发，通常最多持续几毫秒。
然而这个新信号相当独特，它持续时间长达3秒，这比一般的FRB长约1000倍。在这个窗口内，研究小组检测到了每0.2秒重复一次的无线电波爆发，具有明显的周期性，类似于一颗跳动的心脏。
该信号被天文学家标记为FRB 20191221A，是目前检测到的持续时间最长的FRB，其具有最清晰的周期模式。
该信号的源头位于距离地球几十亿光年的一个遥远的星系中。虽然天体物理学家怀疑该信号可能来自射电脉冲星或磁星--两者都是中子星的类型--极其密集、快速旋转的巨大恒星的坍缩核心，但该信号的确切来源仍是一个谜。
MIT Kavli天体物理学和空间研究所的博士后Daniele Michilli表示：“宇宙中没有多少东西能发出严格的周期性信号。我们知道在我们自己的星系中的例子是射电脉冲星和磁星，它们旋转并产生类似于灯塔的光束发射。而我们认为这个新的信号可能是一个磁星或脉冲星的类固醇。”
科学家团队希望从这个源头探测到更多的周期性信号然后将其作为天体物理学时钟。比如他们可以使用爆发的频率及它们如何随着源头远离地球而变化来测量宇宙的膨胀速度。
这一发现已于当地时间7月13日发表在《自然》上，作者是CHIME/FRB合作组织的成员--包括MIT的共同作者Calvin Leung、Juan Mena-Parra、Kaitlyn Shin和Kiyoshi Masui以及Michilli（他先是作为麦吉尔大学的研究员，然后作为MIT的博士后领导了这一发现）。
“轰，轰，轰”
自从2007年发现第一个FRB以来，整个宇宙中已经发现了数百个类似的无线电闪光，最近的一次则是由加拿大氢气强度绘图实验(CHIME)发现。CHIME是一个由四个大型抛物面反射器组成的干涉式射电望远镜，位于加拿大不列颠哥伦比亚省的多米尼克天体物理观测站。
CHIME在地球旋转时持续观测天空，另外它还被设计用来接收宇宙最早期阶段的氢气所发出的无线电波。该望远镜对快速射电暴也非常敏感，自从它在2018年开始观测天空以来，CHIME已经检测到数百个从天空不同地方发出的FRB。
迄今为止观察到的绝大多数FRB都是一次性的--超亮的无线电波爆发，持续几毫秒就会消失。最近，研究人员发现了第一个周期性的FRB，它似乎发出了一个有规律的无线电波模式。这个信号由四天的随机爆发窗口组成，然后每16天重复一次。这个16天的周期表明了一种周期性的活动模式，尽管实际的无线电暴的信号是随机的而不是周期性的。
2019年12月21日，CHIME接收到一个潜在的FRB信号，这立即引起了正在扫描传入数据的Michilli的注意。
“这很不寻常，”他回忆道，“它不仅非常长，持续约三秒钟，而且有非常精确的周期性峰值，每隔几分之一秒就发出一次--轰，轰，轰--就像心跳一样。这是第一次信号本身是周期性的。”
辉煌的爆发
在分析FRB 20191221A的无线电暴的模式时，Michilli和他的同事发现跟我们银河系中的无线电脉冲星和磁星的辐射有相似之处。无线电脉冲星是发射无线电波束的中子星，随着恒星的旋转出现脉冲，而磁星由于其极端的磁场而产生类似的发射。
这个新信号跟我们自己银河系脉冲星和磁星的无线电发射之间的主要区别是，FRB 20191221A的亮度似乎是它的100多万倍。Michilli指出，这些发光的闪光可能来自于一个遥远的射电脉冲星或磁星，它通常在旋转时亮度较低，但由于某种未知的原因，在CHIME幸运地捕捉到的一个罕见的三秒钟窗口中射出了一连串明亮的爆发。
“CHIME现在已经探测到许多具有不同性质的FRB。我们已经看到一些生活在非常湍流的云层中，而其他的看起来像是在干净的环境中。从这个新信号的特性来看，我们可以说，在这个源头周围，有一团等离子体，一定是非常紊乱的，”Michilli说道。
天文学家希望从周期性的FRB 20191221A中捕捉到更多的爆发，这将可以帮助完善他们对其来源以及一般中子星的理解。
Michilli说道：“这次探测提出了这样一个问题：什么会导致这种我们以前从未见过的极端信号以及我们如何利用这种信号来研究宇宙。未来的望远镜有望每月发现数以千计的FRB，到那时我们可能会发现更多这样的周期性信号。”
