快速射电暴刷屏 真相还有多远

天文学中出现了一种新的“净红色”——快速射电爆发。

最近，加拿大科学小组在《自然》官方网站上发表了两篇论文，指出加拿大氢强度绘图实验(CHIME)射电望远镜在2018年夏季预调试阶段检测到13次快速射电爆发，其中一次是相对罕见的连续重复快速射电爆发。当时，所有主要媒体都被这个来自宇宙深处的神秘信号“占据”。

起源仍然是个谜。

快速无线电波爆发是一种短而猛烈的无线电波爆发的天文现象，通常只持续几毫秒，但释放的能量相当于太阳一整天释放的能量。

“截至2018年底，已观察到60多个快速无线电脉冲，其中只有一个是连续重复信号。这一次，重复的快速无线电脉冲被再次探索，这具有非常重要的研究价值。”中国科学院紫金山天文台研究员吴雪峰在接受《科技日报》记者采访时表示，一旦快速射电爆发被确定为重复爆发，就可以通过人工控制卫星和望远镜的常规观测来确定爆发源的位置，探索爆发源的空间环境，从而为研究快速射电爆发的产生机制奠定基础。例如，第一个重复的风暴源位于矮星系的恒星形成区，距离地球约30亿光年，在银河系之外。

尽管目前还不清楚快速射电爆发的实际形成机制，但学者们已经提出了许多不同的理论假设。吴雪峰说，对于不重复的风暴，一些学者认为它们与灾难性事件有关，如致密天体的崩溃或致密双星的合并。例如，在中子星坍缩成黑洞的过程中，可能会形成一次性的射电爆发，而在两颗中子星合并的过程中，也可能会产生不重复的射电爆发。2017年引起世界轰动的引力波事件也是由两颗中子星的合并引起的，即引力波、伽马射线爆发和快速射电爆发可能同时发生。对于多次爆发，一些学者认为，如果中子星或脉冲星“闯入”小行星带，每次与小行星的碰撞都可能产生相同性质的快速射电爆发。一些学者还提出，中子星到白矮星的间歇吸积过程可能会产生重复的风暴。

“学者们也提出了许多其他的模型，而快速无线电爆发的真正机制需要更多的观察来检验。”吴雪峰说:“综上所述，目前天文学界对快速射电爆发已经达成三个基本共识:这是一种由非人类因素引起的天文现象；至少有两种类型的可重复性和不可重复性。它起源于银河系之外的遥远宇宙。”

编钟望远镜有独特的“高产”技巧

回顾第一次发现快速射电爆发，近20年已经过去了。全世界的科学家花了十多年的时间才发现总共有60多个无线电脉冲。为什么加拿大的CHIME望远镜在短时间内“遭遇”了13次射电爆发？望远镜的独特技能是什么？

“CHIME望远镜视野开阔，灵敏度高，时间分辨率高。它已经找到了一个很好的平衡，并且已经成为它观察快速无线电脉冲的独特技能。”中国科学院国家天文台研究员陈在接受《科学技术日报》记者采访时表示，目前快速射电爆发似乎是随机发生的，望远镜视场越大，同时观测到的天空范围越大，捕捉快速射电爆发的机会就越多。较高的灵敏度为检测强度较弱的快速无线电脉冲提供了可能性。CHIME望远镜还具有强大的数据处理系统，可以在大视场下获得相对较高的时间分辨率，并从大量数据中“挑选出”毫秒级快速无线电脉冲信号。

“巴夏礼和阿雷西博的射电望远镜以前曾搜索过快速的射电爆发，灵敏度很高，但它们的视场很小，通常需要更长的时间才能找到目标。原则上，任何射电望远镜都有可能捕捉到快速的射电爆发，包括中国的“天眼”fast在陈看来，FAST具有较高的灵敏度，在捕捉微弱信号强度的FAST射电爆发方面具有一定的优势，各种迹象表明微弱爆发发生的频率较高，因此FAST有机会进行探测。至于FAST多快能探测到快速无线电脉冲，陈薛磊说目前还无法预测。

“随着人们越来越关注快速射电爆发，许多研究团队正在升级射电望远镜的接收设备，以实现更高的时间分辨率。可以预测，在未来几年里，人们探测到的快速无线电脉冲的数量将会大大增加，而快速无线电脉冲的秘密将会逐渐被揭开。到那时，进一步查明快速无线电脉冲的来源将是研究人员的一项主要任务。”陈对说: