【天文趣事】神秘無線電波訊號的來源:微波爐

■2015年一月,澳洲兩具世界上最大的電波望遠鏡觀測到了一組特別的訊號,當時大家認為這很可能是史上第一次即時觀測到快速電波爆(fast radio burst, FRB)。在經過仔細檢驗後,科學家發現這個FRB的來源不是遙遠的星體,而是不遠處的微波爐。

photo credit: ribeiroantonio, via Shutterstock.
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撰文|陳勁豪

FRB是一種非常特別的事件。它可以在0.001秒內放出相當於太陽三十萬年中所放出的能量的總和,所以可見其能量之激烈。這種FRB的起源通常被認為應該是在銀河系之外。根據已經觀察到的FRB,天文學家估計這些FRB跟我們的距離都在幾個光年之外。

這種FRB事件在2007年首次在澳洲的Parkes Telescope被發現。之後一共又發現了七個類似的事件,不過都是在事件發生之後才發現,從來沒有即時發現過FRB事件。

澳洲Swinburne University的研究生Emily Petroff在2014年五月14日利用Parkes無線電波望遠鏡首次即時觀測到了類似FRB的訊號。從測量到的訊號看來,當時他們推測這個訊號的來源距離地球大約55億光年。

但是另外還有一種現象叫做peryton,具有跟FRB相當類似的特徵。Peryton的訊號長度大約也是幾百個ms秒左右,不過卻會有頻率變化,也就是不同頻率的訊號會有到達的時間差。更重要的,是科學家認為Peryton的訊號應該離觀測點很近,基本上就是在地球的某處。事實上,一些科學家甚至認為第一個觀察到的FRB事件FRB 010724可能也是peryton。

為了確認她看到的FRB是不是peryton,她決定想辦法來驗證,甚至試著來標定peryton的來源。她注意到當望遠鏡看到peryton的時候,看到的影像相當大。這表示peryton的來源應該距離望遠鏡相當近。更特別的,過去發現的25個peryton都是在星期一到五的上班時間中發現的,長度都約在250ms左右。這表示這些peryton很有可能是人為產生的干擾訊號。

經過一連串的抽絲剝繭,她終於確定了訊號來源:是望遠鏡觀測站中的茶水間裡的一台微波爐。她們發現訊號的來源可能是因為有人在用微波爐熱食物的時候,沒有等到微波爐自動停止,再加熱到一半的時候就直接把微波爐的前門打開,所以造成短暫的微波外洩,然後就被旁邊那個直徑長達64公尺的大天線接收到,而成為大家看到的peryton。事實上,他們讓天線對準這間茶水間,打開微波爐,並製造出一個peryton。一切的謎底就這麼解開了。

這個結果基本上對過去看到的peryton找到了原因,同時也證實FRB010724幾乎可以肯定是真正的FRB事件,至少不是因為微波爐所產生的假訊號。

所以這個故事告訴我們,看到訊號的時候不能過於興奮,要仔細檢查各種可能的訊號來源,包括茶水間裡的微波爐。

原始論文
Identifying the source of perytons at the Parkes radio telescope
arXiv:1504.02165

參考來源
IFLScience Origins Of Mysterious Radio Wave Bursts Discovered
IFLScience Mysterious Cosmic Radio Burst Caught In Real Time
Space.com Mysterious Deep-Space Explosions Baffle Scientists

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作者:陳勁豪 科教中心特約寫手,從事科普文章寫作。2011年於美國紐約州立石溪大學(SUNY at Stony Brook)取得博士學位,研究主題為相對論性重離子碰撞(Relativistic Heavy Ion Collision)。長期擔任中文科學新聞網站「科景」(Sciscape.org)總編輯。

 

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