行星被摧毁:天文学家反复收到来自宇宙的诡异电波

2022-04-18     星空天文

原标题:行星被摧毁:天文学家反复收到来自宇宙的诡异电波

反复出现的快速射电暴,可能与环绕中子星运行的行星解体有关。

围绕中子星运行的行星。 Mark Garlick

快速射电暴,一种点状的无线电信号,宇宙中最神秘的现象之一,能够在几毫秒的时间内,产生太阳100年释放能量的总和。没人知道它们是怎么产生的,只知道它们行踪诡秘,大多数只随机出现一次就杳无踪影,只有极少数会在固定位置重复出现。

科学家从未放弃揭示这种神秘现象本质的努力。越来越多的迹象表明,这些看起来相似的信号,极有可能有多种不同的产生机制。但几乎所有解释都牵扯到宇宙中一种拥有极强磁场的天体——高度磁化的中子星,也叫磁星。有人认为它们是磁星的耀斑,有人认为它们是高速自旋的中子星甚至是小行星与磁星相互作用的结果。

而最近,中国南京大学的天文学家黄永锋等认为,快速射电暴可能是行星与中子星相互作用的产物。具体而言,是围绕中子星运行的行星,被中子星强大引力场撕成碎片后产生的。

围绕中子星运行的行星常常会拥有一个极为狭长的椭圆轨道。在这个轨道的近点和远点,行星所受的引力强度差异非常大。而当行星运行到近点时,引力产生的潮汐效应一旦超过行星的承受极限,行星就会被拉长和撕裂,行星会一点点变成碎片。这些碎片的平均宽度大约只有几千米,每一块碎片的质量可能只占行星总质量的百万分之一。

碎片会围绕中子星运行,而中子星会产生高能辐射和粒子流。当这些辐射和粒子流和行星碎片相互作用之后,会产生极为强烈的射电波辐射。

假如行星的碎片位于地球和中子星之间的视线上,我们就会感知到快速射电暴。当碎片离开视线后,信号就会消失。而当行星的碎片一块接一块从我们视线中穿越时,快速射电暴就会表现出反复出现的特征。

由于行星碎片环绕中子星运行时会快速失能,其轨道会快速衰减,这可能就是那些会反复出现的快速射电暴也不能始终维持的原因。

参考

Periodic repeating fast radio bursts: interaction between a magnetized neutron star and its planet in an eccentric orbit

The first CHIME/FRB fast radio burst catalog

文章来源: https://twgreatdaily.com/zh-hans/4a31bf526e8156097700a73803dee57b.html