科學家探測到外星人信號?給你一個科學的解釋

36氪

據英國《自然》周刊報導,加拿大氫強度測繪實驗(CHIME)射電望遠鏡2018年夏天測試期間13次探測到快速射電暴,其中代號FRB180814的快速射電暴最令天文學家興奮,自從2018年8月14日首次出現以來,這個快速射電暴又在15億光年外的宇宙深處重複出現了至少5次。

目前,很多自媒體和媒體用聳人聽聞的題目把該事件和外星人扯在一起,完全是為了博眼球。人們往往把自己還不理解的事情推給外星人,在歷史上多次出現這種情況,例如著名的“小綠人”事件。1967年10月,劍橋大學卡文迪許實驗室的安東尼·休伊什教授的研究生——24歲的喬絲琳·貝爾檢測射電望遠鏡收到的信號時無意中發現了一些有規律的脈衝信號,它們的周期十分穩定,為1.337秒。起初她以為這是外星人“小綠人(LGM)”發來的信號,但在接下來不到半年的時間裡,又陸陸續續發現了數個這樣的脈衝信號。後來人們確認這是一類新的天體,並把它命名為脈衝星。快速射電暴事件也是一種自然現象,每年都會記錄到來自天空各個方位的信號,也不可能全天都是外星人。

對於重複的快速射電暴事件,只是說經過爆發後,其源頭並沒有被摧毀,給科學家認識這類事件的性質提供了根據。例如,還有一種類似的宇宙高能事件,叫做“軟伽馬射線重複者”(SGR),是一種每隔幾年就會爆發一次的伽馬射線爆發現象,這種現象來自於“強磁星”的星震(強磁星是中子星的一種)。

三次最有價值的射電暴事件

快速射電暴發生了很多次,其中研究價值最大的有三次:

2011年探測到的一次,代號為FRB110523,距離地球60億光年,科學家從信號中探測到了磁場的法拉第旋轉效應,證明發射源存在磁場。

2012年探測到的一次,代號為FRB121102,距離地區30億光年,這是首個重複探測到的快速射電暴,這次的意義在於,說明快速射電暴發生後,其源頭並沒有被摧毀,為理解快速射電暴的起源提供了限制。

2018年探測到的一次,代號為FRB180814,距離地球15億光年,這是第二個重複探測到的快速射電暴。進一步增加了可重複射電暴的置信度,也說明新投入運行的射電望遠鏡CHIME是非常出色的。

什麼是快速射電暴?

科學家探測到外星人信號? 給你一個科學的解釋
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快速射電暴是指遙遠宇宙中突然出現的短暫而猛烈的無線電波暴發,持續時間極短,通常只有幾毫秒,卻能夠釋放出相當於太陽在一整天內釋放的能量。

遙遠宇宙中突然出現的短暫而明亮的無線電波爆發,從近十年前首次被報告,就一直讓天文學家感到困惑。這些神秘的事件只有少數幾起得到確鑿的證認,但是此前的觀測沒有多少細節可以揭示它們到底如何發生,甚至到底在哪裡發生。

直到2007年才被美國西弗吉尼亞大學天文學家鄧肯o福利莫(Duncan Lorimer)確認為一種新的天體物理信號,而非設備故障。

什麼物理機制產生的快速射電暴?

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但在2018年美國天文學會年會上發表的一篇論文中,研究人員透露,他們已經追踪到唯一已知的快速射電暴FRB 121102,追踪到一個遙遠矮星系的恆星形成區域,他們的數據表明它可能是由一顆中子星發射的。

美國宇航局稱,中子星是一顆坍縮的恆星,其質量相當於一座小城市的大小,密度非常大。一塊方糖大小的中子星物質,其重量相當於珠穆朗瑪峰。

但中子星為什麼會發射快速射電暴尚不清楚,因此科學家們也考慮了其他可能的解釋,比如超新星和超大質量黑洞。

2018年7月25日,加拿大科學家利用位於不列顛哥倫比亞最先進的射電望遠鏡“加拿大氫強度測繪實驗”發現了另一種“快速射電暴”(FRB)。他們把它命名為“FRB 180725A”。

該天文學家電報中發布的一份簡短報告指出,這比迄今為止發現的任何“快速射電暴”(FRB)都要低120兆赫。

快速射電暴與微波爐的故事

從1998年以來,Parkes 望遠鏡就不時探測到一些奇怪的信號,這些信號看上去也有色散延遲,儘管延遲時間有時並不完全與頻率平方成反比,並且信號在某些頻率強、某些頻率弱。這些信號被命名為Peryton。因此,這事件經常被有些媒體拿來嘲笑科學家,說什麼花費了那麼多金錢,結果發現是微波爐,其實並不是這樣。科學家早就知道這個乾擾信號來自於地球,因為信號沒有色散,來自遙遠宇宙空間的微波信號都會被星際介質強烈色散。科學家當時只是不知道干擾信號來自哪里而已。

快速射電暴的捕獵能手:CHIME射電望遠鏡

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位於加拿大的巨型無線電望遠鏡沒有移動部件,但是能夠在一天內掃描一半的天空。加拿大氫強度測繪實驗(CHIME)由四個100米長的金屬槽組成,覆蓋了五個NHL曲棍球場的面積,並且能夠與超級計算機配對以創建深空的3D無線電地圖。

加拿大大學與加拿大高級研究所(CIFAR)合作掃描37和75厘米之間的無線電頻率,建立了造價1600萬加元(1300萬美元)的CHIME,旨在準確地將宇宙中的氫氣無線電數量映射到三維空間最大尺寸,不僅能讓科學家更好地了解宇宙歷史,而且包括遙遠的星星和引力波。

CHIME背後的團隊表示,它可以為快速無線電突發和無線電脈衝星提供新的見解。CHIME獨特的設計將使天文學家能夠解決當今天體物理學中最令人費解的新領域之一,快速無線電突發事件。這種事件起源目前是一個謎,自從十年前發現以來,只有二十幾個報導,現在,CHIME每天都可能會發現許多這種事件,提供了大量寶貴數據。

中國的FAST為什麼沒探測到這次信號?

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對科學比較關注的朋友可能知道我國在貴州有一個口徑500米的射電望遠鏡,但為什麼沒有觀測到任何信息呢?據相關科學家介紹,這次快速射電暴的緯度較高,沒有在FAST的視野範圍內。

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