快速射电暴(FRBs)持续时间约为一毫秒,在此过程中,它对弥漫于宇宙中的等离子体信息进行编码,这些信息通过其他方式难以获取,这为我们了解磁场和气体分布提供了深刻见解。
悉尼大学的马尼沙·卡莱布(Manisha Caleb)撰写的一篇论文中,研究团队报告了FRB 20240304B的发现。该快速射电暴的红移值为2.148 ± 0.001,对应于大爆炸后仅30亿年的时期。
这一被命名为FRB 20240304B的爆发,于2024年3月4日首次被南非的 MeerKAT 射电望远镜阵列探测到。这一发现的非凡之处在于其令人难以置信的距离,红移高达z = 2.148±0.001,即大爆炸后约30亿年。这意味着我们观测到的光是经过超过110亿年的传播才到达地球的。
确定信号源需要多个天文台协同进行探测工作。作者试图利用地面天文台和存档数据来定位FRB 20240304B的宿主星系,但并未成功。
不过,利用詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)的近红外相机(NIRCam)和近红外光谱仪(NIRSpec)进行后续观测,成功揭示了该快速射电暴的宿主星系,并获得了光谱红移数据。
该射电波爆发在穿越空间时,以大约每立方厘米2330 秒差距的速率色散,这表明其起源极为遥远。这一测量更准确地描述了射电信号被空间中的自由电子拉伸和延迟的程度,就像一个指纹,揭示了信号传播的巨大距离。
这一发现使已定位快速射电暴的红移范围翻倍,并对宇宙约80%历史中的电离重子进行了探测。之前对快速射电暴的探测只能追溯到宇宙时间的大约一半,而FRB 20240304B将我们的观测边界推进到宇宙仍处于年轻的时期。
宿主星系本身也讲述了一个有趣的故事。FRB 2024030 是由南非的 MeerKAT 射电望远镜探测到的。利用詹姆斯·韦伯太空望远镜,研究团队随后将信号定位到一个低质量、块状的星系。
由于其宿主星系相对年轻,质量不是很大,且仍在形成恒星,快速射电暴的存在表明其起源可能发生在相对较短的时间尺度上,比如年轻的磁星。这支持了快速射电暴起源于被称为磁星的高磁化中子星的理论,..
这一发现还揭示了跨越十亿秒差距尺度的复杂磁场结构。其视线方向与室女座星系团和一个前景星系群相关,揭示了许多十亿秒差距尺度上的磁场复杂性。当射电波传播到地球时,它们穿过了各种结构,每个结构都在信号上留下了独特印记。
也许最引人注目的是,这些观测确定了在恒星形成高峰期的快速射电暴活动,并表明快速射电暴能够探测宇宙历史上最活跃时期的星系形成。
FRB 20240304B起源的时期对应于宇宙以最剧烈的速率形成恒星的时期,天文学家称之为“宇宙正午”。
随着下一代望远镜投入使用,像FRB 20240304B这样的发现指向了一个激动人心的未来,这些短暂的信号将成为来自宇宙遥远过去的信使,帮助我们理解宇宙是如何从早期混沌的年轻状态演变成如今我们所见的有序宇宙的。






哇!快速射电暴新发现太震撼啦!
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