根據(jù)發(fā)表在《自然》（Nature）雜志上的一項新研究[1]，在中國科學院科學家的主導下，通過全球單口徑最大的射電望遠鏡——中國天眼（FAST），接收到了宇宙深處傳來的強烈無線電信號，在47天內(nèi)重復接收到了1652次。
天文學家估計，該信號源距離地球可達30億光年。距離如此之遠都能接收到，意味著這個信號源的功率極高，能夠發(fā)出超強的無線電波。那么，這個神秘的無線電信號究竟是怎么產(chǎn)生的呢？會不會與外星文明有關？
宇宙中有很多無線電波，這是一種波長遠大于可見光的電磁波，肉眼是看不到的，需要通過射電望遠鏡來觀測。早在上個世紀60年代，天文學家通過射電望遠鏡取得了重大發(fā)現(xiàn)，包括脈沖星（中子星）、宇宙微波背景輻射。2019年，第一張黑洞照片也是通過射電望遠鏡捕捉到的。
在2007年，天文學家又發(fā)現(xiàn)了一種神秘的無線電信號，其強度之高超乎想象，因為它的源頭估計遠在數(shù)十億光年之外。該信號的持續(xù)時間非常短暫，僅有5毫秒，所以天文學家把這種短時間內(nèi)出現(xiàn)的無線電爆發(fā)稱之為快速射電暴（FRB）。
令科學家感到困惑的是，快速射電暴都是一次性的，在某個天區(qū)爆發(fā)過一次之后，就再也沒有接收到第二次。正因為如此，天文學家無法追蹤到快速射電暴的起源，不清楚這背后的機制是什么。
到了2012年，曾經(jīng)的“天眼”阿雷西博射電望遠鏡接收到了一次新的快速射電暴：FRB 121102。天文學家以為這個信號與之前一樣，也是出現(xiàn)一次就消失掉。
但在三年后，阿雷西博射電望遠鏡在相同的天區(qū)又接收到了10次強烈的無線電爆發(fā)，后被證實是FRB 121102，這是第一個已知的重復快速射電暴。隨后幾年，這個信號時不時地突然出現(xiàn)。
自中國天眼在2016年開始觀測宇宙之后，這個巨型的射電望遠鏡也著重觀測了FRB 121102所在的天區(qū)。天文學家期望用更加靈敏的設備來探測這個信號，進而揭示它的起源。
很快，中國天眼就多次接收到了FRB 121102這個重復信號。觀測結(jié)果證實，F(xiàn)RB 121102的活動周期為156.1天，大約90天處于射電爆發(fā)期，隨后是大約兩個月的靜默期。
根據(jù)這項新研究，在FRB 121102的一次47天活躍期，中國天眼累計接收到了多達1652次信號。不過，在活躍期時，射電爆發(fā)似乎沒有一個明確的規(guī)律，而是時不時地突然爆發(fā)一次。一個小時的峰值爆發(fā)次數(shù)為122次，這是已知最活躍的快速射電暴。
在上千次的爆發(fā)中，每次都釋放出了巨大的能量，最多的一次為4.8×10^30焦耳，總計6.4×10^39焦耳，累計持續(xù)時間約為60小時。在如此短的時間內(nèi)，F(xiàn)RB 121102爆發(fā)出的能量相當于太陽在53萬年里釋放出的能量總和。正因為這個信號的能量極高，所以即便我們遠在30億光年外也能接收到。
此前，天文學家猜測FRB 121102的源頭可能是活躍的磁星。一些大質(zhì)量恒星爆發(fā)成超新星后，核心區(qū)域會坍縮成主要由中子構(gòu)成的致密天體——中子星。剛剛誕生的中子星有著超強的磁場，強度可達地球表面磁場強度的10萬億倍，這就是磁星。
理論上，活躍的磁星可以釋放出極強的電磁波，形成我們所觀測到的快速射電暴。但此次中國天眼的觀測結(jié)果顯示，F(xiàn)RB 121102爆發(fā)出的能量極高，磁星難以達到。并且這個快速射電暴時并沒有周期性，這與具有穩(wěn)定周期的磁星不符。
還有觀點認為，這可能是由黑洞與中子星之間相互作用的結(jié)果。超大質(zhì)量黑洞周圍的超強磁場可能會導致脈沖星磁氣圈內(nèi)的電流片變得不穩(wěn)定，從而不斷爆發(fā)出強大的無線電波。
此外，也有人認為這也許來自地外文明的信號，搜尋外星文明也是中國天眼的一大目標。人類文明廣泛使用無線電波，而先進的外星文明有可能會使用超強的無線電波。
如果真是如此，這樣的外星文明擁有極高的科技水平，他們也許已經(jīng)掌握了蟲洞技術或者曲速驅(qū)動技術，又或者是人類無法想象的宇航技術，星系際飛越對于他們而言易如反掌。
就算我們真的接收到了外星信號，我們現(xiàn)在根本沒有辦法回復他們。人類發(fā)出的無線電波最遠也才在宇宙中前進了大約120光年，遠未離開直徑可達18萬光年的銀河系范圍。而且人類也無法發(fā)射出足夠強的無線電波，使其傳播到幾十億光年外的星系中，還能被探測到。
對于快速射電暴的探測，人類都是被動接收這些信號。即便它們真的來自于外星文明，我們也不會被發(fā)現(xiàn)。身處銀河系一隅的人類，只不過是宇宙中極其渺小的存在。
參考文獻
[1] D. Li, P. Wang, W. W. Zhu, B. Zhang, et al. A bimodal burst energy distribution of a repeating fast radio burst source, Nature, 2021, 598, 267-271.
