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宇宙學 2 大神祕現象:快速電波爆發、中子星碰撞,首出現關聯性


中子星合併與快速電波爆發(FRB),可能是過去 20 年宇宙學研究最神祕的 2 種現象,現在天文學家報告了一對中子星合併觀察結果,首次將兩者聯繫起來,如果得到證實,或可解開快速電波爆發如何產生之謎團。

快速電波爆發(Fast radio burst,FRB)是發生在深空的瞬態電波脈衝,毫秒內產生的能量相當於太陽年輸出量。大多數 FRB 以一次性事件形式出現,少部分則以重複爆發形式出現,儘管它們的起源仍有點神祕,但重複出現的 FRB 來源已可以大致確定為磁星。

一次性 FRB 或許具有相似起源,不過一項新研究表明,它們可能由雙中子星碰撞產生的引力波形成。

內華達大學拉斯維加斯分校天文學家 Bing Zhang,2014 年就提出重力波與快速電波爆發的關聯,當雙中子星合併成迅速旋轉的大質量中子星、自轉向下後才坍縮成黑洞,噴射磁層就會形成快速電波爆發。

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但這種聯繫始終未被觀察到,研究人員只能盲目尋找。2019 年 4 月 25 日,LIGO 天文台探測到 GW190425 事件,來自西澳大學與科廷大學的科學家則從加拿大氫強度測繪實驗(CHIME)數據中,發現 FRB 20190425A 事件約發生於 GW190425 事件 2.5 小時後,兩者出現在相似太空區域,非常可能存在關聯。

這項結果若屬實,勢必能幫助解開快速電波爆發一些謎團,比如為什麼重複的 FRB 和不重複的 FRB 表現出不同特性,鑑於機會概率統計,研究人員也強調還需進一步觀察更多事件以加強兩者相關性。

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新論文發表在《自然天文學》(Nature Astronomy)期刊。

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