神秘的快速射电爆发可以揭示星系周围隐藏的物质

距离地球数百万到数十亿光年的无线电波的快速爆发可以被用作探测器，来研究附近星系周围难以看到的扩散气体晕。

新的研究表明，这些脉冲被称为快速射电爆发(FRB)，当它们穿过包围着它们的源头和地球之间的星系的气体时会变慢。

这也有分散无线电频率的效果。

利用这一点来研究星系气体晕，加州理工学院(Caltech)的研究人员在这些包裹星系的包层中发现了两倍于先前认为的物质。

这暗示了这些恒星和行星的集合是如何在很长一段时间内演化的。

天文学家通过加拿大氢强度绘图实验(CHIME)观察了474个遥远的FRB样本，证实了被银河晕拦截的24个FRB与其他不受阻碍地到达地球的FRB相比确实变慢了。

因此，这种效应可以用来探测FRB穿过的材料。

“我们的研究表明，FRB可以充当我们的射电望远镜和无线电波源之间所有物质的扦状物，”加州理工学院天文学领域的托尔曼博士后学者研究助理利亚姆·康纳在一份声明中说。

“我们已经利用快速射电爆发使光线穿过银河系附近的星系晕，并测量它们隐藏的物质。

使用我们星系外更远的FRB来研究其他星系周围的大规模气体池已经揭示了一个惊喜。

天文学家发现气体晕中的物质比之前认为的要多，大约是理论模型预测的两倍。

“这些气体储备是巨大的，”康纳说。

“如果人眼能够看到环绕附近仙女座星系的球形光环，这个光环看起来将比月亮大一千倍。

因为这些气体晕是用来形成恒星和行星的相同物质的残余，对它们进行更深入的研究可以更好地理解星系在数十亿年的时间里是如何演变的。

虽然研究人员目前还不确定FRB的起源，但他们认为这些持续几分之一毫秒到几毫秒的电磁辐射脉冲是由快速旋转的磁性死亡恒星磁星发出的。

这种联系的证据是在2020年提供的，当时加州理工学院的瞬态天文无线电发射2号(STARE2)仪器与CHIME合作，检测银河系中爆发的大规模FRB。

自从他们在2007年被发现以来，已经观察到了数百个FRB，这些发现预计将继续滚动，这在一定程度上要归功于加州理工学院的110盘深度天气阵列，或DSA-110。

这个项目已经发现了几个FRB，并追踪到它们起源的星系。

加州理工学院的科学家计划在未来几年建立一个更大的望远镜阵列，由2000个碟形天线组成。

该项目被命名为DSA-2000，将是有史以来最强大的射电天文台，每年可以探测和识别数千个FRB及其来源。

“这仅仅是开始，”加州理工学院天文学助理教授维克拉姆·拉维说。

“随着我们发现更多的FRB，我们的技术可以应用于研究不同大小和不同环境中的单个晕，解决物质如何在宇宙中分布的未解决问题。