搜索地外智慧研究所用来自毁坏的阿雷西博天文台数据跟踪来自遥远脉冲星的失真信号

(2024-12-04 08:18:44)

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搜索地外智慧研究所用来自毁坏的阿雷西博天文台数据跟踪来自遥远脉冲星的失真信号

By Robert Lea

published 11 hours ago

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“甚至在阿雷西博天文台倒塌多年后，它的数据在继续解锁能前进我们的银河系的了解的关键信息”。

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一颗像一个宇宙灯塔一样用辐射束扫荡过太空的快速旋转的中子星的 脉冲星的描画。 (Image credit: Robert Lea (created with Canva))

你能敲掉一个好的望远镜，但你不能保持压倒它。用来自现已毁坏的阿雷西博射电望远镜的数据，搜索地外智慧研究所（SETI）的科学家们已经解锁来自被死星提供动力的“宇宙灯塔”信号的秘密。

特别是由搜索地外智慧研究所研究所的西可（Sofia Sheikh）领导的团队对来自脉冲星的信号如何随它们旅行过太空失真感兴趣。脉冲星是随它们自旋炸出扫荡过宇宙辐射束的叫中子星的致密恒星残余物。为研究这些恒星的信号如何在太空中是失真的，该团队转向来自阿雷西博的档案数据，阿雷西博是一个 1000 英尺（305 米）宽的悬挂式射电天线，在支撑它的缆线断裂后于 2020 年 12 月 1 日坍塌，在盘中冲孔。

研究人员调查了23 颗脉冲星，包括 6 颗以前已经没有被研究过的。这些数据揭示了在脉冲星信号中显示它们如何被穿过恒星之间存在的气体和尘埃即所谓的“星际介质”影响的模式，。

当大质量恒星的核迅的速塌来创造中子星时，由于角动量守恒它们能创造能够以每秒 700圈快自旋的脉冲星。

当博涅尔（Jocelyn Bell Burnell ）于 1967 年首次发现脉冲星时，一些人提出这些残余物的频繁的和高度规则的周期性脉冲是来自宇宙中无处不在的智慧生命的信号。仅因为我们现在知道不是这种情况并不意味着搜索地外智慧研究所已经对脉冲星失去了兴趣！

在阿雷西博天文台望远镜坍塌后巨大射电天线的鸟瞰图。死的望远镜仍在有一个对科学的影响。(Image credit: Ricardo Arduengo/AFP via Getty Images)

该团队感兴趣的无线电波畸变被称为衍射星际闪烁（DISS）。衍射星际闪烁是有点类似于随光线穿过水上方在一个池底看到的涟漪的阴影的图案。

不是涟漪在水中，而是衍射星际闪烁被星际介质中带电的粒子造成，创造在从脉冲星到地球上射电望远镜的无线电波信号中的失真。

显示来自一个遥远脉冲星的信号在它的前往地球途中穿过星际云被扭曲的描画。(Image credit: Robert Lea (created with Canva))

该团队的调查揭示了脉冲星信号的带宽比当前宇宙模型提示应该是的情况更宽。这进一步隐含当前的星际介质模型可能需要被修改。

研究人员发现了当诸如银河系的旋臂星系结构被考虑时衍射星际闪烁数据被更好解释。这提示为继续的更新星系结构模型在建模我们的星系的结构中应该面对挑战。

NANOGrav 项目经由近距离观察脉冲星阵列探测引力波。. (Image credit: David Champion)

了解来自脉冲星的信号如何工作对科学家是重要的，因为当考虑了大型阵列时，来自脉冲星的超精密周期信号能被用作为一个计时机制。

天文学家用这些“脉冲星计时阵列”来测量被引力波的通过造成的空间和时间中微小的扭曲。最近的一个例子是用NANOGrav 脉冲星阵列来检测来自引力波背景的微弱信号。这种引力波的背景嗡嗡声据信是在非常早期宇宙中超大质量黑洞双和合并的结果。更好衍射星际闪烁的了解帮助被NANOGrav 等项目引力波的探测的精炼。