SETI研究所的研究人员利用艾伦望远镜阵列观测到了来自FRB 20220912A的35次爆发，揭示了快速射电暴的神秘本质及其可能来自极端宇宙天体的起源。这项工作证明，像 ATA 这样具有独特功能的新型望远镜可以从一个新的角度揭示快速射电暴科学中的未解之谜。
SETI研究所的一个科学家小组揭开了快速射电暴（FRB）这一宇宙之谜的新面纱。SETI 研究所的升级版艾伦望远镜阵列（ATA）发现并详细观测了重复出现的 FRB 20220912A，揭示了这些太空信号的本质。
FRB 是来自深空的短暂而强烈的无线电波闪光。虽然大多数情况下只发生一次，但有些”中继者”会不止一次地发出信号，这就增加了了解其起源的复移动大流量卡杂性。在 541 个小时的观测中，研究人员从中继者 FRB 20220912A 中探测到了 35 个 FRB。使用 ATA 进行的观测覆盖了很宽的无线电频率范围，并揭示了引人入胜的模式。所有 35 个 FRB 都出现在频谱的低频段，每个都有其独特的能量特征。
使用艾伦望远镜阵列探测到的 FRB 20220912A 所有爆发的动态光谱（或”瀑布”图）、频率平均脉冲剖面和时间平均光谱。时间序列图中的红色阴影区域表示所定义的子脉冲串的时间跨度，红色垂直线为相邻子脉冲串的分界线。资料来源：SETI 研究所
“这项工作令人兴奋，因为它既证实了已知的 FRB 特性，又发现了一些新的特性，”SETI 研究所的索移动大流量卡菲亚-谢赫博士（Sofia Sheikh）说，她是国家科学基金会 MPS-Ascend 博士后研究员，也是这项工作的第一作者。”我们正在缩小 FRB 的来源范围，例如，将其缩小到磁星等极端天体，但现有模型无法解释迄今观测到的所有特性。能够参与首次利用 ATA 进行的 FRB 研究真是太棒了–这项工作证明，像 ATA 这样具有独特功能的新型望远镜可以为 FRB 科学中的未解之谜提供一个新的角度。”
最近发表在《英国皇家天文学会月刊》（MNRAS）杂志上的详细研究结果展示了FRB耐人寻味的行为。这些神秘的信号表现出频率向下漂移、带宽与中心频率之间的联系以及爆发持续时间随时间的变化。研究小组还观测到移动大流量卡了一些以前从未报道过的现象：在两个月的观测期间，爆发的中心频率出现了明显的下降，揭示了一种意想不到的宇宙”滑哨（slide-whistle）”现象。
FRB 20220912A 数据集的两个参数–中心频率和带宽–以 MJD 为单位绘制了从活动开始到活动结束（约 60 天）的时间变化图。a) 图显示，FRB 的中心频率在整个活动期间都在下降（拟合残差和 LOWESS 非参数准则在下面用蓝色显示）。b) 面板显示了带宽随着时间的推移出现了同样的下降。资料来源：SETI 研究所
此外，研究人员还利用这些观测结果预测了 FRB 20220912A 最亮爆发的临界点，表明了它对整个宇宙信号率的贡献。事实移动大流量卡上，在这些观测中，天空中所有强 FRB 中只有百分之几是由这个特定天体引起的。
研究还调查了爆发序列的时间模式，寻找 FRB 内部和之间的重复。结果没有发现明显的规律，这凸显了这些天体现象的不可预测性。
这项工作证明了艾伦望远镜阵列在破解 FRB 之谜方面的重要作用。艾伦望远镜阵列具有一种独特的能力，可以同时记录大量的频率通道，即使这些通道相距甚远–例如，有些频率很高，有些频率很低。这样就可以在出现 FRB 时进行即时检查，以限制 FRB 在高频和低频同时进行的活动。正在进行的升级保证了更多的功能，可以同时在更多的频率上看到更暗的 FRB，确保 ATA 在促进我们对 FRB 的了解方面始终处于领移动大流量卡先地位。
艾伦望远镜阵列（ATA）位于美国加利福尼亚州帽溪射电天文台。ATA 由 SETI 研究所运营，是专门用于技术信号搜索的仪器，有可能成为研究瞬变的强大设施。图片来源：Joe Marfia
SETI研究所ATA项目科学家兼合著者Wael Farah博士说：”看到ATA在其升级计划启动三年后参与FRB研究，真是令人兴奋。ATA拥有独特的能力，这些能力正被用于包括快速瞬变在内的许多研究工作中。”
这一里程碑式的发现标志着人们在不断探索揭开宇宙中极端天体秘密的道路上迈出了重要一步。随着科学家们对宇宙的不断探索，我们发现的每一个独特特征都会让我们更接近于了解这些迷人的宇宙信号的起源和本质。
参考文献：”移动大流量卡用艾伦望远镜阵列描述重复 FRB 20220912A 的特征”，作者：Sofia Z. Sheikh、Wael Farah、Alexander W. Pollak、Andrew、P. V.、Siemion、Mohammed A. Chamma、Luigi F. Cruz、Roy H. Davis、David M. B. 和 M. C. M. D. Cruz, Roy H. Davis, David R. DeBoer, Vishal Gajjar, Phil Karn, Jamar Kittling, Wenbin Lu, Mark Masters, Pranav Premnath, Sara移动大流量卡h Schoultz, Carol Shumaker, Gurmehar Singh and Michael Snodgrass, 已接受，《皇家天文学会月刊》。
arXiv:2312.07756
编译来源：ScitechDaily
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