最远已知的快速射电暴的斑点状家园是七个星系的集合
2022 年夏天，天文学家探测到了迄今为止观测到的最强大的快速射电暴 (FRB)。它来自大爆炸中期的位置，也是迄今为止发现的最远的已知快速射电暴。
现在，由西北大学领导的天文学家已经确定了这个非凡物体的诞生地——这确实相当好奇。
研究人员利用宇航局哈勃太空望远镜的图像，将快速射电暴追溯到不是 一个 星系，而是一组至少 七个 星系。该集合中的星系似乎正在相互影响——甚至可能正在走向潜在的合并。这样的星系群很罕见，并且可能导致触发 FRB 的条件。
这一意外发现可能会挑战快速射电暴如何产生以及产生它们的因素的科学模型。
“如果没有哈勃的成像，这个快速射电暴是否起源于一个整体星系或某种类型的相互作用系统仍然是一个谜，”领导这项研究的西北大学的 亚历克斯·戈登说。“正是这些类型的环境——这些奇怪的环境——促使我们更好地理解快速射电暴的奥秘。”
戈登将 在路易斯安那州新奥尔良举行的天文学会第 243 届会议上介绍这项研究。“利用哈勃太空望远镜揭示最远快速射电暴的环境”将于周二(1 月 9 日)中部标准时间下午 2:15 举行，作为“高能现象及其起源”会议的一部分。 记者可以在这里登记。
戈登是西北大学温伯格艺术与科学学院的天文学研究生 ，她的导师是该研究的合著者 、物理学和天文学副教授方文辉。Fong 和 Gordon 也是 天体物理学跨学科探索与研究中心(CIERA) 的成员。
从一滴中诞生?
快速射电暴在几毫秒内爆发并消失，是一种短暂而强大的射电爆炸，它在一次快速爆发中产生的能量比太阳一整年发出的能量还要多。而破纪录的 FRB(称为 FRB 20220610A)甚至比它的前辈更加极端。
它不仅比较近的快速射电暴能量高四倍，而且还是迄今为止发现的最遥远的快速射电暴。当 FRB 20220610A 诞生时，宇宙只有 50 亿年的历史。(作为比较，宇宙现在已有 138 亿年的历史。)
在早期的观测中，这次爆发似乎起源于一个无法识别的无定形斑点附近，天文学家最初认为它要么是一个单一的不规则星系，要么是由三个遥远星系组成的一组。但是，在一个新的转折中，哈勃望远镜的清晰图像现在表明该斑点可能至少有七个星系，彼此距离非常近。事实上，这些星系彼此非常接近，以至于它们都可以容纳在我们自己的银河系内。
“有一些迹象表明小组成员正在‘互动’，”方说。“换句话来说，他们可能正在交易材料，或者可能正在走上合并之路。这些星系群(称为致密星系团)是宇宙中极其罕见的环境，也是我们所知的最密集的星系尺度结构。”
“这种相互作用可能会引发恒星形成的爆发，”戈登说。“这可能表明 FRB 20220610A 的前身与相当新的恒星群有关，这与我们从其他 FRB 中了解到的情况相符。”
研究合著者、国家科学基金会研究生、天文学博士Yuxin (Vic) Dong表示：“尽管迄今为止发现了数百个 FRB 事件，但其中只有一小部分被确定为它们的宿主星系。” Fong 实验室的学生和 CIERA 成员。。“在这一小部分中，只有少数来自密集的银河环境，但从未在如此紧凑的群体中见过。所以，它的诞生地确实是罕见的。”
神秘的爆炸
尽管自 2007 年首次发现 FRB 以来，天文学家已发现了多达 1,000 个 FRB，但这些令人眼花缭乱的闪光背后的来源仍然难以确定。虽然天文学家尚未就快速射电暴背后的可能机制达成共识，但他们普遍认为快速射电暴必须涉及致密天体，例如黑洞或中子星。
通过揭示快速射电暴的真实本质，天文学家不仅可以了解这种神秘现象，还可以了解宇宙本身的真实本质。当来自快速射电暴的无线电波最终遇到我们的望远镜时，它们已经从遥远的早期宇宙传播了数十亿年。在这次跨宇宙的冒险之旅中，他们一路上与物质互动。
“尤其是无线电波，它对视线沿线的任何干扰物质都很敏感——从 FRB 位置到我们，”Fong 说。“这意味着波必须穿过 FRB 站点周围的任何物质云，穿过其宿主星系，穿过宇宙，最后穿过银河系。根据 FRB 信号本身的时间延迟，我们可以测量所有这些贡献的总和。”
为了继续探索快速射电暴及其起源，天文学家需要检测和研究更多的快速射电暴。戈登表示，随着技术不断变得更加敏感，更多的探测——甚至可能捕捉到极其微弱的快速射电暴——即将到来。
董说：“有了更大的遥远快速射电暴样本，我们就可以通过将它们与更近的快速射电暴联系起来，开始研究快速射电暴的演化及其宿主特性，甚至可能开始识别更多奇怪的种群。”
戈登说：“在不久的将来，快速射电暴实验将提高其灵敏度，从而导致在这些距离检测到的快速射电暴数量达到前所未有的速度。” “天文学家很快就会了解到这个快速射电暴的环境有多么特殊。”
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