新突破！首個(gè)暗能量探測實(shí)驗設備發(fā)現快速射電暴

快速射電暴是廣袤宇宙中的一種射電波劇烈爆發(fā)的現象。它一般“神龍見(jiàn)首不見(jiàn)尾”，閃現幾毫秒，便再無(wú)蹤跡。

《天文學(xué)家電報》近日報道，國內首個(gè)暗能量探測實(shí)驗設備——“天籟實(shí)驗陣列”發(fā)現一例新的快速射電暴。該快速射電暴位于獵犬座方向，被探測到的時(shí)間為北京時(shí)間2022年4月15日凌晨1點(diǎn)26分40秒。

“這是天籟實(shí)驗陣列首次探測到快速射電暴事件，也是國內首次用射電陣列探測到快速射電暴。”4月24日，在接受科技日報記者采訪(fǎng)時(shí)，天籟計劃首席科學(xué)家、中科院國家天文臺研究員陳學(xué)雷指出。

快速射電暴是天體物理學(xué)中一個(gè)非常年輕的新興領(lǐng)域，2007年，人們首次發(fā)現快速射電暴。事實(shí)上，它并非罕見(jiàn)事件，每天大約有上千起快速射電暴事件的信號抵達地球。

“它可能出現在天空中的任何方向，其爆發(fā)時(shí)釋放的能量可以達到太陽(yáng)數天甚至一年的能量。由于其釋放的能量十分巨大并可能在遙遠的宇宙中被探測到，快速射電暴有望成為人們探索宇宙的重要途徑。”陳學(xué)雷說(shuō)。

但是，快速射電暴持續的時(shí)間實(shí)在太短了，這讓捕捉和探測成了一件充滿(mǎn)挑戰的事情，更不用說(shuō)尋找和定位其來(lái)源了。因此，“關(guān)于快速射電暴的起源，目前尚不明確。天文學(xué)家提出了很多模型和假說(shuō)，一般認為，其與致密天體有關(guān)。”陳學(xué)雷表示。

以往的研究發(fā)現，這些爆發(fā)會(huì )發(fā)生色散。也就是說(shuō)，快速射電暴爆發(fā)時(shí)會(huì )產(chǎn)生一個(gè)射電波，當射電波穿過(guò)物質(zhì)時(shí)，它們會(huì )發(fā)生“擴散”，或者說(shuō)產(chǎn)生色散，頻率較高的部分傳播速度稍高于較低的部分。

“根據這一現象，我們可以估算事件發(fā)生地和地球之間的距離。在已發(fā)現的快速射電暴中，這次探測到的快速射電暴是屬于非常明亮的一個(gè)，這次爆發(fā)來(lái)自遠遠超出銀河系之外的宇宙空間。根據星系際物質(zhì)的平均色散量估計，其距離我們最遠可達約33億光年。”陳學(xué)雷介紹。

此前，“中國天眼”也探測到不少快速射電暴。“相比‘中國天眼’，天籟實(shí)驗陣列的優(yōu)勢在于望遠鏡的視場(chǎng)很大，使用數字波束合成技術(shù)，可以同時(shí)監視天空多個(gè)方向，本事件也是國內首次使用合成波束技術(shù)探測到的快速射電暴。”陳學(xué)雷說(shuō)，這一技術(shù)更適合快速射電暴的盲尋，找到后也可為‘中國天眼’等其他射電望遠鏡提供預警，這將有助于科學(xué)家盡早揭開(kāi)快速射電暴的神秘面紗。

陳學(xué)雷介紹，天籟實(shí)驗陣列位于新疆哈密市巴里坤縣的紅柳峽觀(guān)測站，共建有柱形和碟形兩種樣式的天線(xiàn)，主要開(kāi)展中性氫巡天實(shí)驗，可用于研究宇宙大尺度結構、暗能量等相關(guān)宇宙學(xué)前沿問(wèn)題。紅柳峽觀(guān)測站始建于2014年底，其中，柱形陣列快速射電暴探測系統于2021年秋季安裝部署，并于2021年底開(kāi)始試運行。(科技日報記者 陸成寬)

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