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最近，加拿大的科學家報告利用射電望遠鏡CHIME探測到了15億光年以外的快速射電暴。圖源：https://chime-experiment.ca

撰文 | 孫珂劍

責編 | 陳曉雪

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快速射電暴指的是突然產(chǎn)生于銀河系之外的無線電波，它通常只持續(xù)幾毫秒，并攜帶著巨大的能量，2007年首次在脈沖星搜索數(shù)據(jù)中被發(fā)現(xiàn)。迄今為止，人類共探測到60多次快速射電暴。

這次的發(fā)現(xiàn)具有一定的特殊性：傳來的無線電波重復了6遍。這是人類歷史上第二次探測到重復的無線電爆發(fā)，第一次發(fā)生在2015年。

很多媒體對這一發(fā)現(xiàn)進行了報道，包括BBC，CNN、《衛(wèi)報》等，一些還認為這可能是外星生命的證據(jù)，將重復性的無線電波解讀為外星為文明發(fā)出來的信號，甚至猜測有沒有外星文明可以在幾年時間就飛躍幾十億光年的距離。

但是，作出這一發(fā)現(xiàn)的科學團體在《自然》的論文中并未給出任何與外星生命相關(guān)的推測。

他們僅表示，由于之前僅有一次探測到重復性爆發(fā)，因此很難得出任何結(jié)論，而再度發(fā)現(xiàn)重復性爆發(fā)意味著這種現(xiàn)象很可能并不像之前想象的那樣罕見。正如論文的作者之一、英屬哥倫比亞大學天體物理學家Ingrid Stairs所說：“這意味著它們可能還有更多。”

關(guān)于FRB 180814. J0422+73的論文之一

“此次爆發(fā)可能產(chǎn)生于太空中的一叢高密度物質(zhì)，例如某個超新星殘余，或者是來自某個星系的中心黑洞附近?！闭撐牡牧硗庖晃蛔髡?、來自多倫多大學的天文學家Cherry Ng經(jīng)初步分析后是這么推測的。

關(guān)于FRB 180814. J0422+73的論文之二

沒有參與這一研究，但從事相關(guān)研究工作的中國科學院國家天文臺研究員陳學雷則直接表示，是否為外星人發(fā)出的信號，“這個可能性非常小，比較有可能的是一種自然現(xiàn)象”。

“對于2015年發(fā)現(xiàn)的一個重復暴，我們曾對其爆發(fā)規(guī)律做過統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)比較類似地震的規(guī)律，因此猜想可能是中子星的星震引起的，這個新發(fā)現(xiàn)的重復暴有助于我們進一步分析這一現(xiàn)象，檢驗我們的理論?！标悓W雷說。

幫助探測到此次快速射電暴的是位于加拿大英屬哥倫比亞地區(qū)的射電望遠鏡CHIME（Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment），2017年才投入使用，英屬哥倫比亞大學、多倫多大學、麥吉爾大學等多所高校和研究所的科學家們設(shè)計建造了CHIME望遠鏡并利用其進行研究。

快速射電暴正是CHIME研究團體的系列工作之一，此前已經(jīng)有13次外太空無線電爆發(fā)被CHIME探測到。

研究者認為，此次發(fā)現(xiàn)刷新了科學家對于快速射電暴的信號頻率的理解。過去探測到的爆發(fā)信號頻率大都在1400MHz左右，最低的是美國的綠堤望遠鏡（GBT）在800MHz發(fā)現(xiàn)。位于澳大利亞的低頻射電望遠鏡陣列（MWA）和歐洲的新的國際低頻陣列（LOFAR）望遠鏡也一直在較低頻率搜尋快速射電暴，均未能找到。“有一些人猜想這種輻射只出現(xiàn)在較高的頻率上，那么這就對其輻射機制提供了一個線索?！标悓W雷說。

這次披露的頻率則要低得多，甚至達到了400MHz。射電望遠鏡CHIME能探測的電磁波頻率范圍是400~800MHz，說明快速射電暴的信號比我們猜想的還要低?！安贿^，CHIME的觀測頻率還是比LOFAR和MWA高，所以這個問題沒有完全解決，但它說明快速射電暴還有許多需要研究的東西?！标悓W雷說。

他同時表示，他們團隊研制的的天籟望遠鏡陣列和CHIME非常相似，都具有大視場，非常適合搜尋這類信號偶爾出現(xiàn)的信號?！癈HIME成功發(fā)現(xiàn)一批快速射電暴證明了這種望遠鏡的價值?！标悓W雷說。目前，他們在國家天文臺預(yù)研經(jīng)費支持下啟動了一個小型快速射電暴數(shù)字處理后端實驗系統(tǒng)的研制，“目前硬件已經(jīng)生產(chǎn)出來了，預(yù)計今年上半年能夠安裝到天籟望遠鏡上”。

CHIME團隊的論文稱，該發(fā)現(xiàn)還帶了一個重要的直接影響：天文學家們需要對之前提出的高速無線電爆發(fā)理論模型做出重大修改。自高速無線電爆發(fā)被人類探測到以來，天文學家們就試圖將它們的特征進行比較并建立理論模型來解釋其起源及所處環(huán)境。此次無線電爆發(fā)的頻率已經(jīng)推翻了一些模型。

“不管這些無線電波來自哪里，我們都很有興趣去研究它們能產(chǎn)生的頻率范圍有多廣。在有些模型中，它們的源頭是無法發(fā)出這么低的信號的?！?論文的作者之一、麥吉爾大學的Arun Naidu說。

 參考資料：

1. A second source of repeating fast radio bursts - Nature. https://doi.org/10.1038/s41586-018-0864-x

2. Observations of fast radio bursts at frequencies down to 400 megahertz-Nature

https://doi.org/10.1038/s41586-018-0867-7

3. Canada’s CHIME telescope detects second repeating fast radio burst - McGill Newsroom. https://www.mcgill.ca/newsroom/channels/news/canadas-chime-telescope-detects-second-repeating-fast-radio-burst-292994

制版編輯 | 皮皮魚

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