作者：文/虞子期

在天文科学领域，科学家们会面临很多探索难题，比如那些位于星系之间的气体，由于它们本身并不具有发光的特性，所以研究的进展一直难以加快。终于，研究人员们找到了一种可行的方式来观察它们。并对该技术是否可以捕获一次性爆发、以及是否是星系介质的良好探测器都进行了验证。与此同时，这项新研究可能还会激发科学家们对FRB（快速无线电爆发）一代的重新思考。

新技术如何发现快速无线电爆发

位于澳大利亚的SKA探路者（ASKAP）射电望远镜，发现了快速无线电突发，这是迄今为止的第二次，并且还确定了该快速无线电爆发（FRB）的发生位置。天文学家们开始将这些物体，放在宇宙中最神秘的现象之一上。并且，让VLT、KECK和Gemini South光学望远镜与ASKAP一起进行了后续观测，从而实现对其主星系进行成像的目的。在地球太阳近一个世纪的时间里，释放出大约一毫秒的能量，这是一个非常短暂的爆炸过程，这样的发现算得上是该领域的等待已久的重大突破，更能帮助天文学家找出导致快速无线电爆发的原因。

早在2007年，天文科学家就发现了快速的无线电爆发，在过去的几年中已经爆发了数十次的FRB 121102，是一种罕见的“中继器”；36个射电望远镜网络，在2018年就发现了FRB 180924爆炸，而这次新发现的爆炸却是更常见的“一次性”级别的成员，也表明可以跟踪这些难以捉摸的事件本身。最终，这可能让天文学科学家们弄清楚到底是什么原因造成的。截至目前，已知的FRB总数也达到了85个，其中只有两个是中继器，科学家们通过跟踪他们的发现来源，开辟了新的领域。

神秘的深空FRB中包括中继器

加拿大的CHIME射电望远镜在这里夜间，就发现了13个神秘的快速无线电突发（FRB），其中自然还包括第二个已知的重复FRB。在大多数先前检测到的FRB中，具有大约1400MHz（兆赫兹）的无线电频率。而CHIME的范围则要低出很多，大约是400到800 MHz。所以，新发现也为FRB带来了可观的新亮点，FRB“的来源可以产生低频无线电波，而这些低频波却可以逃离它们的环境，并且它们不会太分散而无法检测到，哪怕是在到达地球的时候。我们可以从中获取一些关于来源和环境的信息。天文学家可以确定，中继器FRB 180814.J0422 + 73和地球相聚约15亿光年。这和中继器FRB 121102相比，大概差了两倍左右。

FRB是短暂且强大的一种现象，在一个多世纪以来，从能量的角度来讲，这种毫秒级的排放与太阳的总产量相当。但是，FRB同时又像他们的壮观外表一样神秘。关于爆发的解释，科学家们设想了很多种可能，这其中自然也包括合并中子星，甚至是先进的外星文明。在这些被发现的河外闪光灯中，有史以来发现的第二个重复FRB，就包含在新的运输中。科学家们对快速无线电爆发到达地球的辐射的说明，是通过不同的颜色来表示不同波长的光。随着更多的中继器和更多可用于学习的资源，科学家们或许可以更加理解这些宇宙谜题，包括它们来自哪里，以及为什么会出现。快速无线电突发（FRB），可能并不会长时间保持神秘。

如何确认天空中的爆发源位置

这是一个神秘的信息，在此之前，科学家们对它也知之甚少，它的名字叫做DES J214425.25-405400.81，而信息的来源则是这个大银河系的郊区。研究人员为了描述它，使用了智利的超大望远镜和双子座南望远镜，以及夏威夷的Keck II望远镜来进行光学观测。与此同时，他们还开发了一种新的技术，其中的关键就是速度：需要在袭击ASKAP的猎物之后（不到300毫秒的时间内）自动识别FRB 180924，因为研究人员需要访问每3.1秒就覆盖一次的数据信息。

在接下来的数据分析过程中，研究人员测量了在36个ASKAP上FRB 180924的到达时间，直到约1/100纳秒，以发现它们之间的微小差异。然后通过这些差异的比较，就可以确定天空中爆发源的具体位置。当精度为0.00002度 ，那么就相当于200米（约650英尺）以外人类头发的宽度。科学家们最后确定，DES J214425.25-405400.81和地球之间相距约36亿光年。并且，该星系的质量大约是其数量的1000倍左右，同时，所形成的恒星活跃程度，也远低于距离地球约30亿光年携带FRB 121102的矮星。 与此同时，FRB 121102就处于其家庭星系的中心附近，这个地区很可能潜藏着超大质量黑洞。

驱动FRB神秘过程的关键线索

在确定FRB 180924位置过程中涉及到的差异数据很重要，它们似乎并不需要多么特殊的条件，这不仅可以表明FRB可以来自哪些类型的环境和星系，还为驱动FRB的神秘过程提供了一些关键线索。比如：鉴于13000光年距离银河核心的距离非常遥远，就可以将超大质量黑洞排除在这一特定爆发之外。 同样，这项新研究，也激发了科学家们对FRB一代的重新思考。随着Bannister及其团队开创的方法，被越来越多的用于FRB的精确定位，这些模型也将随之变得越来越强大。

当然，这样的发现自然不只有一种含义。在微小的矮星系中，磁星会优先形成，这就像FRB 121102的主星一样。所以，建议用年轻的高度磁化中子星产生磁星，从而建立最可信的模型解释中继。会有两种情况，一种是允许在多种环境中产生爆发，即放松模型；另一种则是有两种产生爆发的机制。在FRB 180924的家庭星系中，都具有相对较少的气体，需要通过燃烧FRB的气体量以爆发信号编码。所以，星系际介质中的气体赋予了爆发的编码信息的大部分。科学家们探索的下一步，便是观察其他的一次性爆发，是否像起源于大质量星系的FRB 180924一样，又或者它们更像第一个中继器。总而言之，研究人员们将在几乎看不见的宇宙网上，打开一扇新的窗口。