今年4月，中国的500米口径球面射电望远镜（FAST）帮助探测了SGR 1935+2154的情况。这颗磁星引发了快速射电暴，这也是人类首次在银河系内探测到的快速射电暴。

摄影：BOJUN WANG, JINCHEN JIANG WITH POST PROCESSING BY QISHENG CUI.

撰文：MICHAEL GRESHKO

4月28日，千分之一秒内，一股强大的射电波冲向地球，照亮了北美洲的射电望远镜。现在，天文学家已经找到了这个奇怪信号的来源，或许还将揭开寻求已久的最神秘的宇宙信号的面纱。

在发表于11月4日《自然》杂志的三项研究中，一个国际科学家团队确认，这是一场快速射电暴，即一种超强射电波闪光，持续时间只有几毫秒。之前望远镜也曾捕捉到过这样的爆发，但都来自银河系外。多年来，研究人员一直在思考，是什么导致了这种转瞬即逝却爆发力极强的爆发，恒星爆炸、外星科技，各种猜测都有。

现在我们知道，至少有一个来源可能是被称为“磁星”的奇特恒星：这是大型恒星爆炸后诞生的年轻中子星，具有超强磁场。

“第一次看到数据时，我简直惊呆了，兴奋得几乎动弹不得，”加州理工学院的研究生、其中一项研究的首席著者Christopher Bochenek在11月2日的新闻发布会上说。

2020年4月28日，加拿大的CHIME望远镜首次探测到快速射电暴。

摄影：ANDRE RENARD / CHIME COLLABORATION

这个新信号是首个锁定特定源头的快速射电暴，为天文学家提供了详细研究这种宇宙闪光的独特机会。“我们得出了（关于快速射电暴）全新的溯源理论，”开普敦大学的天体物理学家Amanda Weltman在邮件中说。她没有参与这些研究。

寻找黑暗中的爆发

2007年，科学家首次发现快速射电暴，却很难展开研究，因为它们发生的时间实在太短。早期，一些科学家怀疑它们否来真的自太空，会不会是被错误辨识的地球信号，比如来自微波炉。

到2013年，科学家又发现了四次快速射电暴，并证实它们来自宇宙，这更增加了它们的神秘感。三年后，天文学家宣布发现了一个重复出现的来源，从而可以追踪到距离地球超过26亿光年的星系。现在，天文学家发现了100多次快速射电暴，其中约20次反复出现。

发生时间短，来源距离远，这让天体物理学家在探寻快速射电暴的原因方面，遇到了很大的挑战。但4月27日，NASA的两架太空望远镜捕捉到了x射线和伽马射线爆发，它们来自银河系里的一颗磁星SGR 1935+2154。第二天，西半球的地面射电望远镜也接收到了它发出的信号。

加拿大的CHIME望远镜最早探测到射电爆发与磁星来自同一片天空。这个望远镜由1000多个无线电天线组成，它们像巨大的金属U型槽一样排列在一起。CHIME望远镜的工作人员立即告知全世界的天文学家，建议他们把望远镜转向这个天体。

STARE2射电望远镜也接收到了这个信号。这是一个由低科技射电望远镜组成的阵列，每个望远镜由一根金属管和两个圆盘组成，分布在加州和犹他州。Bocheneks设计了STARE2并分析了观测结果，他说，射电爆发如此强烈，从理论上说，连4G手机的接收器都能接收到信号。

通过观测同一片天空的x射线和射电爆发，天文学家把快速射电暴和磁星紧密联系在了一起——这种神秘信号与特定天体首次产生了关联。

揭开谜团

磁星发出的信号是迄今为止在银河系记录到的最强烈的射电爆发。但与其他快速射电爆相比，这个实际上较弱，能量只有银河系外的通常数值的千分之一。

研究人员表示，他们推测，较弱的爆发比较强的更频繁地发生；但如果距离太远，我们无法探测到。总的来说，新研究充分证明，至少一些遥远的射电爆发也来自磁星。

“我认为我们无法得出结论，认为所有快速射电暴都来自磁星，但可以肯定的是，我们关于磁星是快速射电暴的来源之一的模型，可靠性很高，”蒙特利尔麦吉尔大学的博士后研究员、CHIME团队的Daniele Michilli在新闻发布会上说。比如，最亮的射电爆发可能来自磁星以外的天体，Weltman补充道。

这些数据还可以帮助完善磁星产生快速射电暴的理论。在同样发表于《自然》的评述中，拉斯维加斯内华达大学的天体物理学家张冰提到了两个最令人信服的可能性。一种是磁星表面喷射出的耀斑粒子以极快的速度，与周围的碎屑发生碰撞，形成一个高度磁化的高温大漩涡，释放出x射线和射电波。另一种是磁星的超强磁场在纠缠与断裂的过程中，释放出了大量能量，从而形成快速射电暴。

然而，张冰和同事还发现，从某种意义上来说，快速射电暴的发生条件较为罕见。4月28日快速射电暴发生前的几个小时，他的研究团队正在用中国的FAST射电望远镜（全世界最大的单口径望远镜）观测磁星，但没有看到来自磁星的快速射电暴，虽然在观测过程中，磁星发出了29次x射线闪光。

在新闻发布会上，张冰指出，磁星很少释放快速射电暴是可以理解的。如果每次磁星耀斑释放出的x射线都会带来射电爆发，那么天文学家观测到的射电爆发会比目前发现的多100乃至1000倍。

Weltman认为，这个领域的未来就像射电爆发一样，充满了光明。全球望远镜网络正准备捕捉更多这样的超强射电波，无论是否来自银河系。射电爆发周期性地冲向地球，科学家将用它们对解释这种宇宙现象起源的理论进行排除——这就是Weltman所谓的“真正的科学之美”！

（译者：Sky4）