破纪录的快速射电爆发为测量宇宙提供了途径

在今天发表在《科学》杂志上的一篇论文中，由麦考瑞大学斯图尔特·赖德博士和斯威本科技大学副教授瑞安·香农领导的全球团队报告了他们发现的迄今为止最古老、最遥远的快速射电暴，距今约 80 亿年。

这一发现将团队之前的记录打破了 50%。它证实快速射电爆发(FRB)可用于测量星系之间“缺失”的物质。

爆发的来源被证明是一组正在合并的两个或三个星系，支持了当前关于快速射电爆发原因的理论。该团队还表明，80 亿年前大约是我们用现有望远镜观测和精确定位快速射电爆发的预期时间。

2022 年 6 月 10 日，澳大利亚联邦科学与工业研究组织 (CSIRO) 位于瓦贾里山吉县 (Wajarri Yamaji Country) 的 ASKAP 射电望远镜被用来探测一次宇宙事件中产生的快速射电爆发，该事件以毫秒为单位释放的辐射量相当于太阳 30 年来的总发射量。

“利用 ASKAP 的一系列碟形天线，我们能够精确地确定爆发的来源，”该论文的第一作者 Ryder 博士说。“然后我们使用位于智利的欧洲南方天文台 (ESO) 甚大望远镜 (VLT) 来搜索源星系，发现它比迄今为止发现的任何其他 FRB 源更古老、更远，并且很可能位于一小群星系中。合并星系。”

名为 FRB 20220610A 的快速射电暴再次证实了使用 FRB 数据来衡量宇宙的概念。已故澳大利亚天文学家 Jean-Pierre 'J-P' Macquart 在 2020 年《自然》杂志上的一篇论文中首次证明了这一点。

“JP 表明，快速射电爆发距离越远，它在星系之间揭示的气体就越扩散，”莱德博士说。“这现在被称为麦夸特关系。最近的一些快速射电暴似乎打破了这种关系。我们的测量证实麦夸特关系适用于超过一半的已知宇宙。”

迄今为止，已经确定了大约 50 个 FRB——其中近一半使用 ASKAP。作者认为，我们应该能够在天空中、甚至更远的距离上探测到数千个它们。

“虽然我们仍然不知道是什么导致了这些巨大的能量爆发，但该论文证实，快速射电爆发是宇宙中的常见事件，我们将能够利用它们来探测星系之间的物质，并更好地了解星系的结构。宇宙，”香农副教授说。

我们很快就会拥有这样做的工具。ASKAP 是目前探测和定位快速射电暴的最佳射电望远镜。目前正在西澳大利亚和南非建造的国际 SKA 望远镜将能够更好地让天文学家定位更古老、更遥远的快速射电暴。目前正在高处、干燥的智利沙漠中建造的 ESO 超大望远镜近 40 米的镜子将被用来研究它们的源星系。

该项目是来自 ASTRON(荷兰)、Pontificia Universidad Católica de Valparaíso(智利)、Kavli 宇宙物理与数学研究所(日本)、SKA 天文台(英国)、西北大学、加州大学伯克利分校的研究人员共同努力的成果和加州大学圣克鲁斯分校()。

澳大利亚参与者包括麦考瑞大学、斯威本科技大学、CSIRO、ICRAR/科廷大学、ASTRO 3D 和悉尼大学。

目前估计宇宙质量的方法给出了相互矛盾的答案，并对宇宙学的标准模型提出了挑战。

香农副教授说：“如果我们计算宇宙中正常物质(组成我们的原子)的数量，我们会发现今天应该存在的物质有一半以上缺失了。”

“我们认为缺失的物质隐藏在星系之间的空间中，但它可能非常热且扩散，以至于使用普通技术无法看到。

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