来自宇宙深处的奇异快速电波爆发

　　来自宇宙深处的奇异快速电波爆发

　　据美国国家地理（撰文：NADIA DRAKE 编译：邱彦纶）：快速电波爆发是来自宇宙极强爆炸的回音，但这次的新发现却让整个谜团更加扑朔迷离。

　　很久以前，在一个遥远的星系里，某个神秘的天体向宇宙发射了一次电波爆发。 去年9月，澳洲西部内陆的一个电波望远镜数组捕捉到了这个强劲的脉冲。 尽管这个短暂的讯号只持续了几毫秒，但科学家还是追踪到了这场电波爆发的源头：位于天鹤座（Grus）方向、约40亿光年远的星系。

　　过去十年左右，天文学家已经发现了数百次这种宇宙脉冲，但最近的这次却是我们首度捕捉到电波爆发，并在随后确认爆发的来源。 基本上，若是能够确认这类快速电波爆发（fast radio bursts，简称FRB）的来源，将有助于科学家更了解这种极强爆发的机制。

　　「找到电波爆发的确切位置非常重要，」澳洲联邦科学与工业研究组织（Commonwealth Science and Industrial Research Organization）的凯斯． 班尼斯特（Keith Bannister）如此表示，他所发表的这篇研究刊载在6月27日出版的《科学》（Science）期刊，「希望之后几次电波爆发的定位，能让我们理解所面对的这种现象是如此多样， 这对理论学家厘清背后的机制非常有帮助。 」

　　然而，截至目前为止，这次的新观测却让谜团更加扑朔迷离。

　　电波爆发领域的顶尖科学家──荷兰阿姆斯特丹大学（University of Amsterdam）的埃米莉． 佩特罗夫（Emily Petroff）表示：「我不知道我们距离解开快速电波爆发真相的谜团是否更近一步，但是这项研究却让我们对它的全貌有了更完整的理解。 」

　　绝佳爆炸

　　快速电波爆发是在约十年前首度引起天文学家的注意。 当时，美国西维吉尼亚大学（West Virginia University）的天文学家邓肯． 罗立莫（Duncan Lorimer）在澳洲帕克斯天文台（Parkes Observatory）所收集的数据中，发现了一个短暂的无线电波爆发。 那时有些天文学家质疑，这个爆发是否真的来自太空之中──因为它十分强烈，而且似乎来自非常遥远的地方，因此很多天文学家认为这其实只是个很普通的讯号，但我们却误以为是来自星系际的奇特现象。

　　不过，之后又出现了更多次的电波爆发，其中有些还被不同的望远镜观测到。 于是，天文学家开始认真地寻找这些遥远电波爆发的起源。 早期有关电波爆发的理论猜测，包括了蒸发的黑洞、宇宙大灾难、致密的死亡恒星──当然，还有外星人！ 但是，电波爆发转瞬即逝，想要捕捉并加以研究实在是相当困难。

　　2016年，天文学家利用波多黎各（Puerto Rico）的阿雷西博天文台（Arecibo Observatory），发现有个称为FRB 121102的电波爆发，一直在持续爆发。 FRB 121102与其它的电波爆发不同，至今都未曾停歇。 2017年，科学家终于确认它来自约30亿光年远的矮星系内一个奇怪的小斑点。

　　现在关于电波爆发的主流理论之一，认为电波爆发来自年轻且带有强烈磁场的中子星，也称为磁星（magnetar）。 这类磁星过去曾是大质量恒星，却活得短暂，死得轰轰烈烈。 但是，尽管来自澳洲、俄罗斯、美国、加拿大的众多望远镜已经观测到了数百次的快速电波爆发，但还是没有人知道其来源机制。

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　　正因如此，班尼斯特和他的同事急切地把澳洲平方公里数组【探路者(300005)、股吧】望远镜瞄准天空，搜寻这些转瞬即逝的天文现象。

　　这个望远镜数组由散布在5平方公里范围内的36座电波天线组成。 天文学家可以利用电波爆发抵达不同天线的短暂时间差，来定位电波爆发的确切位置。 2018年9月24日，这个望远镜数组正在执行一套特别用来定位单次电波爆发的软件时，捕捉到了它的猎物──FRB 180924。

　　研究团队利用美国夏威夷和智利的光学望远镜进行后续观测，确认这次电波爆发的来源是位于约36亿光年外的星系。 更准确地说，这次电波爆发来自一个与银河系类似的巨大螺旋星系边缘，不过星系里多为古老的恒星。

　　「这个宿主星系其实相当无趣，」班尼斯特表示，「宇宙里大多数的恒星都位于这类星系中。 所以，如果我们发现的是恒星，那的确没什么特别。 但是，它与FRB 121102的宿主星系截然不同。 」

　　这个星系比FRB 121102源头的奇怪模糊矮星系还要大了1000倍左右，而且恒星形成的速度慢得多。 若果真如此，那表示像磁星这样刚死亡的恒星不应该位在此星系内。 因为会塌缩形成致密死亡恒星的巨大恒星，通常都会位于恒星形成速度更快的地方。

　　「这些星系之间的差异这么大，实在令人困惑。 不过，我想这正好是在告诉我们，我们对快速电波爆发的宿主星系还有更多需要学习的地方。 」佩特罗夫说，「从某种程度上说来，这次的电波爆发不像FRB 121102是起源于矮星系，这反而让我松了口气──毕竟，这样就太简单了！ 」

　　那么，之后天文学家打算做什么呢？ 随着观测到更多的电波爆发，追踪电波爆发的来源，他们希望能够进一步解开快速电波爆发的曲折谜团。 班尼斯特和其他人推测，最后他们可能会发现产生电波爆发的机制不止一种。

　　「我倾向于认为有多种形成快速电波爆发的机制，」班尼斯特说，「科学家多少都会有种内在的渴望，希望一切都有个单一的解释...... 但有时候，大自然的智能更胜于我们。 」