新研究：神秘射电爆来自中子星塌缩为黑洞瞬间

无限广阔的宇宙有许多人们难以想象的神奇星体。图为两颗中子星合并示意图。

宇宙之中存在来历不明的快速射电爆（FRB, Fast Radio Burst）。天文学最新研究认为，这些神秘的快速射电爆很可能来自一种特殊的中子星，Blitzar。

据科技新闻网站Ars Technica3月28日报道，最新研究认为，很可能是一颗巨大的Blitzar突然发生崩塌时发出射电爆。而这颗发生崩塌的Blitzar原来由两颗小的中子星合并而成，但其自身的强大磁场会减慢合并后的自转速度，导致数小时后星体即发生崩塌，进而变成一个黑洞。因此，Blitzar的存在时间只有短暂的数小时，或可译作“快闪星”。

因为这种崩塌只发生一次，所以在崩塌时发生的快速射电爆能量释放也只出现一次，这也就是天文学家未发现同源的第二次相同射电爆的原因。

中子星的质量达到什么程度才会发生崩塌?目前尚无确切答案。科学家也不清楚，中子星能否以中子形态存活还是会被压缩为更微观粒子“夸克”的形式。但是科学家认为，中子星的自转速度起了关键作用，可以抵抗自身巨大引力而不至于塌缩，而其自身的磁场则会与环境中的带电粒子相作用，从而减慢星体的自转速度，最终导致中子星塌缩为黑洞，并在此过程中释放大量能量。

之前科学家发现，快速射电爆源自于具有强大磁场的宇宙空间。同时，有些射电爆会重复出现;而另一些却只是一次性爆发，这很可能说明那个宇宙空间存在Blitzar，在其生成过程中也将射电爆的来源中子星摧毁掉。

地球表面仪器探测到来自遥远星体的快速射电爆（FRB）的示意图。

而最新的研究利用了两种类型的观测，其一是激光干涉引力波天文台/室女座干涉仪（LIGO/VIRGO）引力波探测项目，能鉴别中子星发生合并时产生的引力波;其二是加拿大氢强度测绘实验（Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment），它是为其它目的设计的观测站，但可以用于准确定位射电爆的来源。

研究方法很简单，即检查在大致相同时间点，被两个实验设备同时观测到的引力波事件和射电爆事件，如果它们来自同一个空间区域且探测时间在一天之内，即可认为两个观测来自于同一个宇宙事件。最新研究分析了21个中子星合并时发出的引力波，其中之一命名为GW 190425的引力波与2.5小时之后出现的快速射电爆FRB 20190425A相匹配。由于针对引力波来源的探测并不十分准确，因此研究者判断射电爆发生在同一个宇宙区域的可能性为70%。不过因为两事件与地球的距离相同，且观测到中子星合并是较罕见的，所以研究者认为这两个事件没有关联的可能性只有0.004。

报道说，如果确认快速射电爆FRB 20190425A来源于一颗Blitzar，那么这就可以验证以前的理论“中子星合并后突然发生崩塌”是正确的。根据引力波探测数据，科学家更进一步给出两颗中子星在合并前的质量分别为1.35和2.0个太阳质量，合并后的中子星质量为3.2。而根据理论计算，质量超过3.0的中子星就会因为质量太大而崩塌形成黑洞。

该最新研究于3月27日发表在《自然‧天文学》科学期刊。