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撰文 | 孫珂劍

責(zé)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(wú)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(cè)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(lái)的無(wú)線電波重復(fù)了6遍。這是人類歷史上第二次探測(cè)到重復(fù)的無(wú)線電爆發(fā)，第一次發(fā)生在2015年。

很多媒體對(duì)這一發(fā)現(xiàn)進(jìn)行了報(bào)道，包括BBC，CNN、《衛(wèi)報(bào)》等，一些還認(rèn)為這可能是外星生命的證據(jù)，將重復(fù)性的無(wú)線電波解讀為外星為文明發(fā)出來(lái)的信號(hào)，甚至猜測(cè)有沒(méi)有外星文明可以在幾年時(shí)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(xué)團(tuán)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(cè)。

他們僅表示，由于之前僅有一次探測(cè)到重復(fù)性爆發(fā)，因此很難得出任何結(jié)論，而再度發(fā)現(xiàn)重復(fù)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(xué)天體物理學(xué)家Ingrid Stairs所說(shuō)：“這意味著它們可能還有更多?！?/span>

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(gè)超新星殘余，或者是來(lái)自某個(gè)星系的中心黑洞附近?！闭撐牡牧硗庖晃蛔髡?、來(lái)自多倫多大學(xué)的天文學(xué)家Cherry Ng經(jīng)初步分析后是這么推測(cè)的。

關(guān)于FRB 180814. J0422+73的論文之二

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

“對(duì)于2015年發(fā)現(xiàn)的一個(gè)重復(fù)暴，我們?cè)鴮?duì)其爆發(fā)規(guī)律做過(guò)統(tǒng)計(jì)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(gè)新發(fā)現(xiàn)的重復(fù)暴有助于我們進(jìn)一步分析這一現(xiàn)象，檢驗(yàn)我們的理論?！标悓W(xué)雷說(shuō)。

幫助探測(cè)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(yuǎn)鏡CHIME（Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment），2017年才投入使用，英屬哥倫比亞大學(xué)、多倫多大學(xué)、麥吉爾大學(xué)等多所高校和研究所的科學(xué)家們?cè)O(shè)計(jì)建造了CHIME望遠(yuǎn)鏡并利用其進(jìn)行研究。

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

研究者認(rèn)為，此次發(fā)現(xiàn)刷新了科學(xué)家對(duì)于快速射電暴的信號(hào)頻率的理解。過(guò)去探測(cè)到的爆發(fā)信號(hào)頻率大都在1400MHz左右，最低的是美國(guó)的綠堤望遠(yuǎn)鏡（GBT）在800MHz發(fā)現(xiàn)。位于澳大利亞的低頻射電望遠(yuǎn)鏡陣列（MWA）和歐洲的新的國(guó)際低頻陣列（LOFAR）望遠(yuǎn)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(duì)其輻射機(jī)制提供了一個(gè)線索?！标悓W(xué)雷說(shuō)。

這次披露的頻率則要低得多，甚至達(dá)到了400MHz。射電望遠(yuǎn)鏡CHIME能探測(cè)的電磁波頻率范圍是400~800MHz，說(shuō)明快速射電暴的信號(hào)比我們猜想的還要低。“不過(guò)，CHIME的觀測(cè)頻率還是比LOFAR和MWA高，所以這個(gè)問(wèn)題沒(méi)有完全解決，但它說(shuō)明快速射電暴還有許多需要研究的東西?！标悓W(xué)雷說(shuō)。

他同時(shí)表示，他們團(tuán)隊(duì)研制的的天籟望遠(yuǎn)鏡陣列和CHIME非常相似，都具有大視場(chǎng)，非常適合搜尋這類信號(hào)偶爾出現(xiàn)的信號(hào)。“CHIME成功發(fā)現(xiàn)一批快速射電暴證明了這種望遠(yuǎn)鏡的價(jià)值?！标悓W(xué)雷說(shuō)。目前，他們?cè)趪?guó)家天文臺(tái)預(yù)研經(jīng)費(fèi)支持下啟動(dòng)了一個(gè)小型快速射電暴數(shù)字處理后端實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的研制，“目前硬件已經(jīng)生產(chǎn)出來(lái)了，預(yù)計(jì)今年上半年能夠安裝到天籟望遠(yuǎn)鏡上”。

CHIME團(tuán)隊(duì)的論文稱，該發(fā)現(xiàn)還帶了一個(gè)重要的直接影響：天文學(xué)家們需要對(duì)之前提出的快速射電暴理論模型做出重大修改。自快速射電暴爆發(fā)被人類探測(cè)到以來(lái)，天文學(xué)家們就試圖將它們的特征進(jìn)行比較并建立理論模型來(lái)解釋其起源及所處環(huán)境。此次無(wú)線電爆發(fā)的頻率已經(jīng)推翻了一些模型。

“不管這些無(wú)線電波來(lái)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(wú)法發(fā)出這么低的信號(hào)的?！?論文的作者之一、麥吉爾大學(xué)的Arun Naidu說(shuō)。

 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

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