SETI研究所的研究人员使用艾伦望远镜阵列观测到了35次FRB 20220912A的爆发，揭示了快速射电爆发的神秘本质以及它们可能来自极端宇宙物体的起源。来源:SciTechDaily.com
这项工作证明，像ATA这样具有独特功能的新望远镜，可以为快速射电暴科学中悬而未决的谜团提供一个新的视角。
SETI研究所的一组科学家揭开了对宇宙奥秘——快速射电暴(frb)的新见解。SETI研究所升级后的艾伦望远镜阵列(ATA)对重复FRB 20220912A的发现和详细观测，揭示了这些空间信号的本质。
快速射电暴是来自深空的短暂而强烈的无线电波闪光。虽然大多数只发生一次，但有些“中继器”不止一次地发出信号，这增加了了解它们起源的兴趣。在541个小时的观察中，研究人员从FRB 20220912A中继器中探测到35个快速射电暴。使用ATA进行的观测覆盖了广泛的无线电频率范围，并揭示了令人着迷的模式。所有35个快速射电暴都是在频谱的较低部分发现的，每个都有其独特的能量特征。
艾伦望远镜阵列探测到的所有FRB 20220912A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已定义的子爆发的时间跨度，红色竖线划分相邻的子爆发。来源:SETI研究所
SETI研究所的观测结果
“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Sofia Sheikh博士说，他是NSF MPS-Ascend博士后研究员和主要作者。“例如，我们正在将快速射电暴的来源缩小到磁星等极端物体，但现有的模型无法解释迄今为止观察到的所有特性。我很高兴能成为第一个使用ATA完成的FRB研究的一部分-这项工作证明了具有独特功能的新望远镜，如ATA，可以为FRB科学中的突出谜团提供一个新的角度。”
详细的研究结果最近发表在《皇家天文学会月刊》(MNRAS)上，展示了快速射电暴的有趣行为。这些神秘的信号表现出向下的频率漂移，它们的带宽和中心频率之间的联系，以及随着时间的推移而变化的突发持续时间。该团队还观察到一些以前从未报道过的事情:在两个月的观察中，爆发的中心频率明显下降，揭示了一个意想不到的宇宙滑动哨声。
两个FRB 20220912A数据集参数——中心频率和带宽——在MJD中随时间绘制，从活动开始到活动结束(大约60天的时间段)。图a)表明，FRB的中心频率在整个运动过程中下降(与拟合的残差和下图蓝色的LOWESS非参数指南)。图b)显示了带宽随时间的相同下降。来源:SETI研究所
此外，研究人员利用这些观测结果预测了FRB 20220912A最亮爆发的截止点，表明它对整个宇宙信号率的贡献。事实上，在这些观测中，这个特定的物体占天空中所有强快速射电暴的百分之几。
该研究还调查了突发序列的时间模式，寻找快速射电暴内部和之间的重复。没有发现明确的模式，突出了这些天体现象的不可预测性。
艾伦望远镜阵列的作用
这项工作证明了ATA在破解快速射电暴之谜方面的重要作用。ATA具有同时记录大量频率频道的独特能力，即使它们相隔很远——例如，某些频率非常高而另一些频率非常低。这允许在快速射电暴进入时进行即时检查，以约束快速射电暴同时在高频段和低频段所做的事情。正在进行的升级保证了更多的功能，同时在更多的频率上看到更微弱的快速射电暴，确保ATA保持在推进我们对快速射电暴理解的最前沿。
美国加州哈特克里克射电天文台的艾伦望远镜阵列(ATA)。ATA由SETI研究所运营，被设计为专门用于技术特征搜索的仪器，它有潜力成为研究瞬变的强大设备。来源:Joe Marfia
SETI研究所ATA项目科学家和合著者Wael Farah博士说:“在升级计划启动三年后，看到ATA参与FRB研究是令人兴奋的。”“ATA拥有独特的能力，正在许多研究工作中使用，包括快速瞬变。”
这一里程碑式的发现标志着在解开宇宙中极端物体的秘密的持续探索中迈出了重要的一步。随着科学家们继续探索宇宙，我们发现的每一个独特的特征都使我们更接近于理解这些迷人的宇宙信号的起源和本质。
参考文献:“用艾伦望远镜阵列描述重复FRB 20220912A”，作者:Sofia Z. Sheikh, Wael Farah, Alexander W. Pollak, Andrew, P. V.， Siemion, Mohammed A. Chamma, Luigi F. Cruz, Roy H. Davis, David R. DeBoer, Vishal Gajjar, Phil Karn, Jamar Kittling, Wenbin Lu, Mark Masters, Pranav Premnath, Sarah Schoultz, Carol Shumaker, Gurmehar Singh和Michael Snodgrass，已接受，皇家天文学会月报。arXiv: 2312.07756
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