銀河系是一個直徑約20萬光年的棒旋星系,我們所在的太陽系則位於銀河系的一個旋臂-獵戶臂之上,距離銀心2.6萬光年。由於銀河系中心有著一顆質量非常巨大的黑洞,距離銀心越近的區域,恆星系統就越密集,另外還包括著大量的磁星、脈衝星、恆星級黑洞等各種各樣的天體,相比較而言,太陽系所在區域,無論是天體還是星際物質的密度,要遠低於銀河系的中心區域。
探索宇宙最直接、最有效的方式,當然是駕駛著高速飛船來到目標區域,甚至登陸行星體的表面,然而,由於技術條件的限制以及光速存在上限的原因,我們人類至今也只登陸上月球,探測器飛得最遠的也只是50年來還沒有飛出太陽系的旅行者系列,而且訊號也基本發射不過來了,所以人類的足跡至今仍然侷限在僅有2光年的太陽系內,並且在相當長的時間內也走不出去。
銀河系中心發現“奇異”訊號
好在,我們擁有眾多先進的天文觀測裝置,可以在地球上接收來自遙遠宇宙的訊號,其中接收無線電波是重要的一種途徑。近年來,隨著觀測技術的升級,我們發現了越來越多的來自銀河系中心的特殊“閃爍”訊號,讓我們研究和分析那個“混亂”的區域提供了資料來源。
2020年,天文學家從銀河系中心接收到的無線電訊號中,第一次發現了奇怪的發射現象,即發射訊號的週期沒有什麼規律可言,而且在短期發射後就會在較長時間內陷入停滯狀態。在地球接收器的“顯示屏”上,展現為幾個小時、十幾個小時的“閃爍”,隨後就消失並且有可能保護幾個月的“黑暗”,然後又在不確定的時間點隨機性地再次重複以上的程序。透過一年多的觀察,科學家們認為銀河系中心的“閃光點”非常不正常,懷疑它可能代表一種全新的天文物體。
天文學家使用的觀測儀器,是位於澳大利亞平方公里陣列探路者 (ASKAP)望遠鏡,原本研究的計劃是想利用36 個天線陣列,在覆蓋澳大利亞四分之一的天空中,搜尋每月從宇宙四面八方發射過來的變化無線電波。隨著陣列望遠鏡的不斷髮展和完善,最終天文學家將目標瞄向了銀河系中心,因為那裡釋出著各種型別的“奇異”天體,透過各種事件發射出來的無線電波,最為集中和強烈。
陣列望遠鏡從2019年實施這一調整後的觀測計劃後,3個月左右的時間沒有發現什麼異常,到2020年初時,在接收到的無線電波中發現了一個明顯不同的“亮點”,沒多久這個“亮點”消失。4月份時,研究團隊利用單碟帕克斯天文臺針對銀河系中心的脈衝星是否發出無線電波進行了核查,結果什麼也沒有發現。轉而研究團隊用南非的MeerKAT 陣列望遠鏡,對準目標區域,幾個月下來天空仍然是“黑暗”的。就當研究團隊認為再也捕捉不到銀河系中心的異常亮點訊號時,在今年的2月份,MeerKAT 陣列望遠鏡突然又看到了這種“奇特”的亮點。
來源成謎
這種無線電訊號,天文學家們從來沒有遇到過。從某種意義上來說,是銀河系中心的某種天體或者事件,以天文學家們從未見過的方式來發射無線電波。在今年年初再次觀測到這種無線電訊號後,僅僅“閃耀”了幾個星期,然後就關閉了,毫無規律和徵兆可言。天文學家判斷,那裡一定正在發生著“奇怪”的事情。
除了發生不可預測的“閃爍”和“關閉”之外,這個未知的物體還會發出非常有序的訊號。宇宙中的其它無線電訊號,通常是以來源物體為中心,以隨機的方式發射的。但是透過研究發現,此次監測到的來自銀河系中心的無線電訊號,它在某些方向上出現的機率要比其它方向要頻繁,感覺刻意向地球發射似的。
在天文學領域,這種無線電傳輸現象叫做“極化”,極化波的產生,通常是來自於強大的磁場,可以使帶電粒子的電子發生同步螺旋運動,然後產生整齊有序的無線電輻射。產生極化波最有代表性的就是磁星、紅矮星或者褐矮星等天體。研究團隊透過使用X 射線衛星和紅外儀器,對目標區域進行搜尋,並沒有發現什麼神秘天體存在的證據,這可能暗示著在銀河系的中心,存在著一種新型的、以前沒有被人發現的磁系統。
對這個“新型怪人”的猜測
研究團隊在監測到這一奇怪現象之後,透過深入的研究分析,在《天體物理學雜誌》上發表了一篇論文,提出了他們關於這一神秘系統的觀點。
從無線電發射的時間無規律以及極化現象出發,研究團隊總結了三個猜測。第一是來源天體肯定非常小,被一個強大的磁場系統所包圍,絕大部分時間和絕大部分的無線電波都被束縛住,偶爾會釋放出來。第二是來源天體肯定位於銀河系中,因為接收到的偏振無線電波幾乎沒有受到干擾。第三應該是天然來源,我們人類在通訊交流時,目前使用無線電波頻率比較單一,而這個訊號源發出的無線電波包含頻段非常廣泛,和其它天然來源類似。
基於上述三個猜測,研究團隊提出了這個“神秘”物體最有可能的候選條件,那就是屬於銀河中心無線電瞬變天體。這種天體是一種可以快速發光的射電源,存在於銀河系的中心附近,在幾個小時的時間裡能夠實現快速變亮和衰減。到目前為止,在銀河系中心,科學家們僅發現3個這樣的無線電瞬變天體,而這個新發現的天體發射無線電特徵,與這三個非常類似,但是出現和消失的時間要慢一些。
這個新發現,意味著天文學家們即將發現一種主要存在於銀河系中心的新型宇宙天體,那麼,它到底是從來沒有發現過的白矮星、磁星型別,還是在觀測過程中受到銀河外圍影響而產生的巧合呢?隨著陣列探路者 (ASKAP)望遠鏡的不斷髮展,以及更多未來投入執行的大型觀測裝置的投入使用,科學家們會從更多方位、更高頻度來接收、監測和分析從宇宙深處發出的無線電波,相信我們不久就會得出這是否是“發現新大陸”還是“海市蜃樓”。