去年年初，15億光年外一個(gè)閃了6次的無(wú)線電信號(hào)曾引發(fā)公眾關(guān)于外星生命的遐想。

這類快速射電暴（FRB）之所以撲朔迷離，是因?yàn)樗鼈儊?lái)自遙遠(yuǎn)的銀河系外，而且出現(xiàn)時(shí)間短暫，難以追蹤。

北京時(shí)間11月5日零時(shí)，世界頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《自然》上同期發(fā)表的三篇論文聯(lián)手鎖定了一個(gè)對(duì)象：銀河系內(nèi)的一顆磁星。加拿大CHIME望遠(yuǎn)鏡、美國(guó)STARE2望遠(yuǎn)鏡和中國(guó)“天眼”FAST望遠(yuǎn)鏡各自完成了一部分拼圖。

科學(xué)家們對(duì)這顆磁星在2020年4月28日的短暫爆發(fā)進(jìn)行了不同側(cè)面的分析。他們認(rèn)為，如果把它推遠(yuǎn)到銀河系外，發(fā)出的信號(hào)會(huì)非常像此前探測(cè)到的快速射電暴。

美國(guó)內(nèi)華達(dá)大學(xué)拉斯維加斯分校特聘教授張冰在一篇綜述文章中總結(jié)道：“磁星至少是制造一部分——甚或可能是全部快速射電暴的‘發(fā)動(dòng)機(jī)’。”其他快速射電暴源不是必需的，但也沒有被排除。

快速射電暴

射電通常也被稱為無(wú)線電，是一種光波，在宇宙中廣泛存在，能量遠(yuǎn)低于我們最熟悉的可見光。脈沖星就是一種著名的射電源，這種致密星體在旋轉(zhuǎn)過程中有規(guī)律地向地球傳遞光波，一度被人視作外星文明的訊息。如今，脈沖星的謎團(tuán)雖已揭開，宇宙中還有許多尚未明確源頭的射電信號(hào)。

快速射電暴（FRB）就是一種物理起源尚不明確的銀河系外射電束，持續(xù)時(shí)間通常只有幾毫秒。一個(gè)持續(xù)5毫秒的明亮射電暴在2001年8月抵達(dá)澳大利亞的Pakes望遠(yuǎn)鏡，但直到2007年才被美國(guó)西弗吉尼亞大學(xué)天文學(xué)家鄧肯·福利莫（Duncan Lorimer）確認(rèn)為一種新的天體物理信號(hào)，而非設(shè)備故障。

從那以后，學(xué)界一共接收到數(shù)十個(gè)類似的快速射電暴，集中有極少數(shù)是重復(fù)快速射電暴，即“閃”了不止一次。

關(guān)于神秘的重復(fù)快速射電暴的來(lái)源，科學(xué)家們也有諸多猜測(cè)。2018年1月的一項(xiàng)研究顯示，荷蘭團(tuán)隊(duì)在阿雷西博天文臺(tái)對(duì)當(dāng)時(shí)唯一已知的重復(fù)快速射電暴的16次爆發(fā)進(jìn)行了分析，推算其源頭位于磁場(chǎng)強(qiáng)度極大、溫度極高的環(huán)境中，與超大質(zhì)量黑洞的周邊類似。荷蘭科學(xué)家懷疑那是一顆位于上述環(huán)境中的中子星。

哈佛大學(xué)理論物理學(xué)家Avi Loeb則拋出過一個(gè)頗為吸引眼球的“外星光帆”理論：據(jù)他計(jì)算，如果高級(jí)的外星文明利用激光加速“光帆船”進(jìn)行星際穿越，產(chǎn)生的信號(hào)正好會(huì)與人類觀測(cè)到的快速射電暴相似。不過，他的計(jì)算并未在學(xué)界得到廣泛認(rèn)同。

其余猜測(cè)還有黑洞蒸發(fā)、低亮度的活動(dòng)星系核等。

磁星的爆發(fā)

擁有極強(qiáng)磁場(chǎng)的年輕中子星——磁星，在圍繞快速射電暴的一團(tuán)迷霧中逐漸顯露身形。

我們銀河系內(nèi)和鄰近的麥哲倫星云中已知有約30顆磁星，它們偶爾會(huì)制造出巨大的X射線和伽瑪射線爆發(fā)，其中有5顆釋放過短暫的射電脈沖。

不過，相比起此前探測(cè)到快速射電暴，這些磁星的射電脈沖亮度太低了，差了好幾個(gè)數(shù)量級(jí)。這是天文學(xué)家們無(wú)法敲實(shí)磁星就是快速射電暴的主要原因。

“破案”的契機(jī)出現(xiàn)在2020年4月28日。加拿大的CHIME望遠(yuǎn)鏡和美國(guó)的STARE2望遠(yuǎn)鏡都探測(cè)到了來(lái)自天空中同一區(qū)域的一個(gè)射電爆發(fā)信號(hào)。CHIME團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)這個(gè)信號(hào)FRB 200428源自銀河系內(nèi)的一顆已知磁星——SGR 1935+2154，且極其明亮，能量比此前探得的磁星射電爆發(fā)要高上三個(gè)數(shù)量級(jí)。

CHIME望遠(yuǎn)鏡

“這樣的爆發(fā)如果發(fā)生在鄰近星系中，就難以和一個(gè)典型的快速射電暴區(qū)分開了?！闭撐膶懙馈２贿^，如果要解釋那些最明亮的快速射電暴，科學(xué)家們還需要更高能量、更活躍的來(lái)源——比如更加年輕的磁星。

STARE2團(tuán)隊(duì)得出了相同的結(jié)論，他們認(rèn)為，雖然這個(gè)信號(hào)的能量只有迄今觀測(cè)到的最弱河外快速射電暴的三十分之一，但是，像這樣的活躍磁星是可以在河外距離產(chǎn)生快速射電暴的。與射電信號(hào)同時(shí)產(chǎn)生的X射線爆發(fā)信號(hào)也很符合由磁星爆發(fā)產(chǎn)生電磁脈沖的理論模型。

中國(guó)“天眼”FAST

張冰和同事也報(bào)道了中國(guó)500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（FAST）對(duì)這一天空區(qū)域的監(jiān)測(cè)結(jié)果。雖然中國(guó)的望遠(yuǎn)鏡沒有觀測(cè)到FRB 200428，但它記錄下了名為短γ射線暴的極高能爆發(fā)。張冰和同事的結(jié)論是，與短γ射線暴有關(guān)的快速射電暴非常罕見，可能在極端條件下才會(huì)滿足。這有助于我們了解引起快速射電暴的背后物理事件。