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發現銀河中的神秘新天體 (Discovery points to new class of astronomical objects)

6 月 13, 2015 Einstein 天文資料庫, 專題文章 0


在2005年3月3日的《自然》刊物中報導,天文學家們 (Sweet Briar College及the Naval Research Laboratory (簡稱NRL)) 發現來自我們銀河系中心的一種新天體。他們把目標對著銀河系多年時間,跟縱並最終找到這個發現。

計劃主要人員 斯科特‧海曼教授 (Prof. Scott Hyman) 指出,這個發現先以西北大學 (Northwestern University) 於2002年的數據,再加上我們新的數據分析出來的。「我們中了大獎,不停從銀河系中心收集1米波長的訊息,結果於2002年9月30日至10月1日的七小時數據內,曾發生五次爆發,而爆發的相距時間非常穩定。」

海曼教授、其四個學生及他的兩位同事,於1998年在研究銀河系中心時發現了兩個電波源。這讓小隊決定申請利用國際科學基金,再利用新麥西哥的大型天線群電波望遠鏡 (Very Large Array,簡稱VLA) 去偵測這兩個電波源。國際電波天文觀測站負責控制VLA贊成了這項研究。而數據的收集成為了這項發現的基石。

NRL的莊尼‧尼斯奧博士指出:「天空中存在很多發出X-射線及伽瑪射線相類似波長的天體。但很少組織去觀測電波的爆發,這些爆發對於天體來說應該十分容易。」

隊伍對準銀河系中心,分析了大約250個的電波源。但是其中五個,被命名為GCRT J1745-3009,爆發訊息非常強烈。五個的爆發一樣光度,每次總是維持10分鐘,而且每77分鐘爆發一次。

海曼博士稱這些電波源並非2002年所測量的,而且也不在早前的影像中發現到。

雖然仍未清楚這種物體是甚麼,但隊伍成員相信GCRT J1745-3009,一定是一種新類型的天體或是一種已知的天體的另一種特殊活動。

其他有些研究電波天文的學者把這種神秘的源頭起了個綽號為「打嗝」,並表示會及時掃描類似的無線電脈衝。電波源頭距離地球約24000光年,最近的距300光年。


銀河系中心的電波源影像, GCRT J1745-3009.
Credit: N.E. Kassim et al., Naval Research Laboratory, NRAO/AUI/NSF

而一個重要的線索去瞭解電波爆發源就是它的發射光譜看來是 “一致性的” (coherent),海曼說:「宇宙中很少 “一致性的” 發射源的。自然的天文微波激射器 (natural astronomical masers),利用微波波長的激光發射原理,就是一種 “一致性的” 發射源,但這些發射一定會在某一特定波長。相反地,新發現的爆發卻擁有一個較大的寬頻。」

除了這個線索外,NRL的天文學家 尼博士 (Dr. Paul Ray) 及他的同事 馬獲博士 (Dr. Craig Markwardt, NASA Goddard Space Flight Center),曾研究很多X射線的放射源,但仍未找到足夠的證據支持理論。「不能偵測的X射線發射源是引人入勝的。」尼博士說:「很多天體都會放出一剎那的X射線閃光,例如黑洞雙星系統,也可能與電波爆發源有關,如是這一類天體,它也會同時發出可被偵測的X射線,這可能有助解開電波爆發源的天體是甚麼。」

「很明顯這些剎那被測量的天體對於學生來說是充滿刺激的。」海曼說:「有兩個在研究中的學生 (Jennifer Neureuther 及 Mariana Lazarova) 已決定畢業後會從事天文研究的工作。」

海曼和他的小隊與其他X射線源的研究共同發展研究一種體系,一種已知被稱為「磁極者」(magnetars) 的星體,看看會否能夠解釋為電波爆發的原因。NRL而且也在計劃興建全球最大的、最敏感的低頻天文望遠鏡,稱為長波長天線 (Long Wavelength Array (LWA)),這相信對於未來繼續研究電波剎那爆發源有極大的貢獻。

「觀測長波長電波的一個重要的好處是在一個固定的觀測者的觀測範圍是非常大的。」NRL的天文學家 (Dr. Namir Kassim) 指出:「當完成後,LWA可以發現比從前多出數以百計的電波源,部份可能是像木星般的行星圍繞著其他恆星轉的例子。我們的木星是最接近我們的電波源之一。」

資料搜集及編寫:蔡錦滔


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史上最亮超新星爆發 SN2006gy 三顆被確認的超紅巨星 (Three largest stars identified)

Einstein

星匯點委員。

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