来自遥远中子星的快速射电爆发类似于地震

　　地震数据取自日本关东地区(包括东京和成田)和中国地区(广岛以北)的出云。黑点代表2010年5月6日至2012年12月31日之间记录的地震震中。鸣谢:uux.cn/2023 T. Totani & Y. Tsuzuki

　　据东京大学：快速射电爆发，或FRB，是一个天文之谜，其确切的原因和起源仍然未经证实。这些强烈的射电能量爆发是肉眼看不见的，但在射电望远镜上却清晰可见。

　　先前的研究已经注意到重复FRB的能量分布与地震和太阳耀斑的能量分布有很大的相似性。然而，东京大学的新研究着眼于FRB的时间和能量，发现了FRB和太阳耀斑之间的明显差异，但FRB和地震之间有几个明显的相似之处。这支持了FRB是由中子星表面的“星震”引起的理论。

　　这一发现可以帮助我们更好地理解地震、高密度物质的行为以及核物理的各个方面。这项研究发表在皇家天文学会月刊上。

　　浩瀚的太空蕴藏着许多秘密。虽然有些人梦想大胆地去以前没有人去过的地方，但我们可以从舒适的地球中学到很多东西。由于技术进步，我们可以探索火星表面，惊叹土星环，并接收来自深空的神秘信号。

　　快速射电爆发是巨大而明亮的能量爆发，在无线电波上可见。首次发现于2007年，这些爆发可以传播数十亿光年，但通常只持续千分之一秒。据估计，如果我们可以观察整个天空，每天可能会发生多达10，000次FRB。虽然到目前为止检测到的大多数爆发源似乎发出一次性事件，但大约有50个FRB源重复发出爆发。

　　FRB的原因尚不清楚，但已经提出了一些观点，包括它们甚至可能起源于外星。然而，目前流行的理论是，至少有一些FRB是由中子星发出的。这些恒星是在超巨星坍缩时形成的，从8倍于太阳质量(平均)到直径只有20-40公里的超致密核心。磁星是具有极强磁场的中子星，据观察它们会发出FRB。

　　研究人员分析了FRB和地震事件的时间和能量分布，通过绘制余震可能性作为时滞的函数，他们发现两者非常相似。鸣谢:uux.cn/2023 T. Totani & Y. Tsuzuki

　　“理论上认为磁星的表面可能正在经历一场星震，一种类似于地球上地震的能量释放，”科学研究生院天文系的Tomonori Totani教授说。“最近的观测进展已经导致检测到数千个FRB，所以我们借此机会将FRB现有的大量统计数据集与地震和太阳耀斑的数据进行比较，以探索可能的相似性。”

　　到目前为止，FRB的统计分析集中在两个连续突发之间的等待时间的分布上。然而，Totani和同系研究生Yuya Tsuzuki指出，只计算等待时间分布没有考虑到其他爆发之间可能存在的相关性。

　　因此，研究小组决定计算二维空间的相关性，分析来自三个不同中继器FRB源的近7000个爆发的时间和发射能量。然后，他们应用同样的方法检查地震(使用日本的数据)和太阳耀斑(使用Hinode国际太阳研究任务的记录)的时间-能量相关性，并比较所有三种现象的结果。

　　与其他研究相比，Totani和Tsuzuki感到惊讶的是，他们的分析显示FRB和地震数据之间有惊人的相似性，但FRB和太阳耀斑之间有明显的差异。

　　托塔尼解释说，“研究结果显示，FRB和地震在以下方面有显着的相似之处:首先，单一事件发生余震的概率为10-50%；二是余震发生率随时间递减，为时间的幂；第三，即使fr b-地震活动(平均速率)显着变化，余震速率总是恒定的；第四，主震和余震的能量之间没有关联。”

　　这有力地表明中子星表面存在一个固体外壳，在这些外壳上突然发生的星震释放出巨大的能量，我们称之为FRB。该小组打算继续分析FRB的新数据，以验证他们发现的相似性是普遍的。托塔尼说:“通过研究遥远的超致密恒星上的星震，这与地球上的环境完全不同，我们可能会对地震有新的认识。”

　　“中子星内部是宇宙中密度最大的地方，堪比原子核内部。中子星中的星震开启了对极高密度物质和核物理基本定律获得新见解的可能性。”