最近，加拿大的科学家报告利用射电望远镜CHIME探测到了15亿光年以外的快速射电暴。图源：https://chime-experiment.ca

撰文 | 孙珂剑

责编 | 陈晓雪

 ● ● ●

快速射电暴指的是突然产生于银河系之外的无线电波，它通常只持续几毫秒，并携带着巨大的能量，2007年首次在脉冲星搜索数据中被发现。迄今为止，人类共探测到60多次快速射电暴。

这次的发现具有一定的特殊性：传来的无线电波重复了6遍。这是人类历史上第二次探测到重复的无线电爆发，第一次发生在2015年。

很多媒体对这一发现进行了报道，包括BBC，CNN、《卫报》等，一些还认为这可能是外星生命的证据，将重复性的无线电波解读为外星为文明发出来的信号，甚至猜测有没有外星文明可以在几年时间就飞跃几十亿光年的距离。

但是，作出这一发现的科学团体在《自然》的论文中并未给出任何与外星生命相关的推测。

他们仅表示，由于之前仅有一次探测到重复性爆发，因此很难得出任何结论，而再度发现重复性爆发意味着这种现象很可能并不像之前想象的那样罕见。正如论文的作者之一、英属哥伦比亚大学天体物理学家Ingrid Stairs所说：“这意味着它们可能还有更多。”

关于FRB 180814. J0422+73的论文之一

“此次爆发可能产生于太空中的一丛高密度物质，例如某个超新星残余，或者是来自某个星系的中心黑洞附近。”论文的另外一位作者、来自多伦多大学的天文学家Cherry Ng经初步分析后是这么推测的。

关于FRB 180814. J0422+73的论文之二

没有参与这一研究，但从事相关研究工作的中国科学院国家天文台研究员陈学雷则直接表示，是否为外星人发出的信号，“这个可能性非常小，比较有可能的是一种自然现象”。

“对于2015年发现的一个重复暴，我们曾对其爆发规律做过统计分析，发现比较类似地震的规律，因此猜想可能是中子星的星震引起的，这个新发现的重复暴有助于我们进一步分析这一现象，检验我们的理论。”陈学雷说。

帮助探测到此次快速射电暴的是位于加拿大英属哥伦比亚地区的射电望远镜CHIME（Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment），2017年才投入使用，英属哥伦比亚大学、多伦多大学、麦吉尔大学等多所高校和研究所的科学家们设计建造了CHIME望远镜并利用其进行研究。

快速射电暴正是CHIME研究团体的系列工作之一，此前已经有13次外太空无线电爆发被CHIME探测到。

研究者认为，此次发现刷新了科学家对于快速射电暴的信号频率的理解。过去探测到的爆发信号频率大都在1400MHz左右，最低的是美国的绿堤望远镜（GBT）在800MHz发现。位于澳大利亚的低频射电望远镜阵列（MWA）和欧洲的新的国际低频阵列（LOFAR）望远镜也一直在较低频率搜寻快速射电暴，均未能找到。“有一些人猜想这种辐射只出现在较高的频率上，那么这就对其辐射机制提供了一个线索。”陈学雷说。

这次披露的频率则要低得多，甚至达到了400MHz。射电望远镜CHIME能探测的电磁波频率范围是400~800MHz，说明快速射电暴的信号比我们猜想的还要低。“不过，CHIME的观测频率还是比LOFAR和MWA高，所以这个问题没有完全解决，但它说明快速射电暴还有许多需要研究的东西。”陈学雷说。

他同时表示，他们团队研制的的天籁望远镜阵列和CHIME非常相似，都具有大视场，非常适合搜寻这类信号偶尔出现的信号。“CHIME成功发现一批快速射电暴证明了这种望远镜的价值。”陈学雷说。目前，他们在国家天文台预研经费支持下启动了一个小型快速射电暴数字处理后端实验系统的研制，“目前硬件已经生产出来了，预计今年上半年能够安装到天籁望远镜上”。

CHIME团队的论文称，该发现还带了一个重要的直接影响：天文学家们需要对之前提出的高速无线电爆发理论模型做出重大修改。自高速无线电爆发被人类探测到以来，天文学家们就试图将它们的特征进行比较并建立理论模型来解释其起源及所处环境。此次无线电爆发的频率已经推翻了一些模型。

“不管这些无线电波来自哪里，我们都很有兴趣去研究它们能产生的频率范围有多广。在有些模型中，它们的源头是无法发出这么低的信号的。” 论文的作者之一、麦吉尔大学的Arun Naidu说。

 参考资料：

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

制版编辑 | 皮皮鱼

更多精彩文章：

张双南：仰望星空如何改变世界？

宇宙中的灯塔——脉冲星（1） | 天问专栏

▼▼▼点击“阅读原文”，与知识分子一起欣赏古典音乐。