参考消息网11月5日报道 据西班牙《阿贝赛报》网站10月8日报道，科学家成功探测到有记录以来最遥远的快速射电暴(FRB)，这场巨大的能量暴发发生在宇宙年龄仅30亿年时。

具体而言，一个国际天文学家团队探测并追踪到了有记录以来最遥远的快速射电暴。这场强大而短暂的射电脉冲暴发，在穿越太空100多亿年后才抵达地球。

惊人能量

快速射电暴被誉为现代天文学中最为神秘的高能天体物理现象之一。这是一种难以捉摸的现象，持续时间仅为几毫秒，会毫无预兆地出现在天空的任何角落。尽管持续时间极其短暂，它却能释放出惊人的能量。在短短一瞬间，一次快速射电暴释放的能量就相当于太阳数年产生的总能量。尽管射电望远镜持续探测到数十次此类现象，但这些惊人的宇宙射电的确切来源仍然是科学界激烈争论的焦点之一。

目前，仍无法确切知道是什么天体产生了这些快速射电暴，也不知道究竟是何种物理机制能以如此短暂的方式将如此巨大的能量释放到太空中。有些快速射电暴会重复出现；有些则似乎只暴发一次，随后便消失再也不见。而正是这种差异使得解开这一谜团变得如此困难。

事实上，如果所有射电暴发事件都是一次性的，那么就必须寻找那些能够彻底摧毁或改变发射源的现象。但如果某些天体能够发射数百甚至数千次脉冲，那么解释肯定也就截然不同。

主要假说包括磁星这种具有巨大磁场的年轻中子星，但也有人提出了中子星碰撞以及其他更奇特的场景。2020年，科学家探测到来自银河系一颗磁星(SGR 1935+2154)的射电暴。这一发现提供了关键线索：它证明至少在特定情况下，磁星能够产生快速射电暴这种类型的暴发。

这项由澳大利亚悉尼大学研究人员马尼莎·卡莱布和特米亚·纳纳亚克拉领导的新研究发现刚刚发表在美国《科学》周刊上。该信号被正式命名为FRB 20240304B，于2024年3月4日由位于南非的MeerKAT射电望远镜上的MeerTRAP仪器捕获。

信号来源

记录到信号抵达地球仅是工作的一半。确定信号的来源则是另一回事，也是一项困难得多的任务。

这次暴发起源于非常早期的宇宙时期，当时宇宙(如今已有约138亿年)的年龄仅为30亿年。这一惊人的暴发不仅轻松打破了之前的距离纪录，还为科学研究星系演化开辟了一条前所未有的途径。

卡莱布强调：“这是对遥远宇宙的一次不同寻常的观察。我们捕捉到了来自宇宙年龄仅约30亿年时期的一次快速射电暴，并利用这短暂的射电暴发，了解物质在数十亿年的旅程中穿行过的环境。”

在同时分析詹姆斯·韦布空间望远镜提供的数据时，研究人员还发现了一个意外情况。这次暴发的来源并非像银河系那样巨大的成熟螺旋星系，而是截然不同的天体。

通过结合MeerKAT射电望远镜的精度与詹姆斯·韦布空间望远镜的红外观测能力，研究人员成功识别出了该脉冲的宿主星系。

该研究论文的合作者劳拉·德里森指出：“孕育脉冲的星系出人意料地小，金属含量也较低，并且正经历着非常活跃的恒星形成阶段。这为我们提供了关于快速射电暴形成环境的重要线索，并证明这些短暂的射电暴发不仅能向人类揭示遥远宇宙的奥秘，还能揭示星系及其恒星群的演化过程。”

研究人员认为，这些特征与“年轻磁星”理论完美契合。磁星是质量巨大的恒星作为超新星爆炸后留下的超致密残骸，其收缩的核心所产生的磁场强度是地球磁场的万亿倍。宿主星系本身是一座蓬勃发展的年轻恒星“工厂”，这一事实支持了信号源自这些新形成天体之一的观点，同时也排除了需要数十亿年宇宙演化才能成立的其他假说。

微小延迟

除了打破纪录之外，FRB 20240304B还充当了一个规模巨大的“宇宙手电筒”。星系之间的广阔空间并非完全空无一物，而是布满了稀薄的气体和等离子体丝状物。因此，当无线电波穿过这些物质时，其传播速度会减缓。低频信号的减速程度大于高频信号，这就像跑步者在水中前进时遇到的阻力比在田径跑道上更大一样。

通过测量到达地球的信号中这一微小的延迟，天文学家可以计算出该脉冲在长达100亿年的旅程中穿过了多少不可见物质，从而绘制出传统望远镜永远无法观测到的结构图。

正如该研究论文的另一位作者卡维娅·沙吉所说：“原则上，足够强大的暴发甚至可能在极其原始的宇宙中就被探测到。”

然而，这条探索之路才刚刚开始。MeerTRAP项目首席研究员本·斯塔珀斯提出了明确目标：“下一步是将这一边界推得更远，看看我们能有多接近第一代恒星。”纳纳亚克拉也说：“我们的研究结果还展示了詹姆斯·韦布空间望远镜惊人的能力，它使我们能够将探索的边界推向超越以往可能的领域。”

或许到那时，那些转瞬即逝的射电暴发将不再是天空中的一大谜团。又或许，正如天文学中常有的情况，每一个答案都会引出一个更大的疑问。（编译/刘丽菲）