首次发现超快射电爆，比快速射电爆快一万倍

一个快速射电爆从其来源星系抵达地球的示意图。（Shutterstock）

科学家认为，快速射电爆（Fast Radio Burst, FRB）每天在人类可见的宇宙空间中发生数千次，但即便在其最初被发现的16年后，它仍然是个谜。曾被探测到的快速射电爆其长度为千分之一秒至数秒不等。而10月19日发表在《自然‧天文学》（Nature Astronomy）杂志上的一项新研究发现了一种新型射电爆，其长度达到千万分之一秒甚至更短。

这些深空发射被称为超快射电爆（ultra-fast radio burst），在2021年提出时还只是一个假设，但现在，阿姆斯特丹大学的科学家通过分析美国西弗吉尼亚州的格林班克望远镜收集的数据，发现了这些爆发。

这个超快爆发被命名为FRB 20121102A（所有射电爆都被以其发现的年月日来标记），它于2012年首次被发现，来源于距地球约30亿光年处。它也是已知的第一个会重复出现的射电爆，2023年的一项新研究发现了另外25个重复射电爆的候选者。

“在小组会议期间，我们经常讨论‘超快射电爆’。”马克‧斯内德斯（Mark Snelders）在一份新闻声明中说道，他是阿姆斯特丹大学的博士研究生。“一次偶然的机会，我发现了一个公开的数据库可以为我们所用。”

特殊的研究方法

不过获得数据是一回事，而从数据中找到这些非常小的无线电爆发则完全是另一回事。毕竟，这些爆发远远超出了“一眨眼就会错过”可以形容的范围。在获取了关于FRB 20121102A超快射电爆的约5个小时长的记录数据后，斯内德斯及其团队将前30分钟的数据中的每一秒分成50万个单独的图像。然后，他们使用机器学习和软件过滤器来隔离数据中的异常值。这样，总共发现了49次射电爆发，其中8次仅持续了千万分之一秒或更短，因此可以归类为超快射电爆。

然而，研究这些“宇宙光点”仍然存在一个主要障碍——将数据分解成如此精细的碎片是极其困难的。事实上，论文作者也承认，他们所处理的某些数据文件包含的“细节不足，无法将每秒切割50万份”。不过，尽管部分数据不够细致，研究者仍然发现，射电爆的发生频率比我们意识到的要多得多。

报告称：“在检测和表征这些仅持续微秒量级的射电爆发时，我们发现了大量超快射电爆发，而由于时间分辨率不足，目前的广域快速无线电爆发搜索未能发现这些爆发。这些结果表明，FRB的发生频率比最初想象的更加频繁，而且更具多样性。”

尚需进一步研究

科学家们仍然不确定是什么产生了这些射电爆，无论是否它们属于快速还是超快速的类别。但它们可能起源于质量极大的天体，如白矮星、黑洞、中子星、或被称为磁星的高度磁化的中子星。无论是否知道它们来自何方，我们都希望最终能够利用这些爆发。

就在上个月，科学家们使用“澳大利亚平方公里阵列探路者”（ASKAP）射电望远镜和智利“甚大望远镜”（VLT）发现了FRB 20220610A，这是迄今为止最古老（因此也是最远）的快速射电爆。科学家希望利用像这样的射电爆来绘制宇宙地图，或者至少绘制射电爆起源与我们所在星系之间的宇宙空间的地图。

在未来几年中，新型地面望远镜只会让我们嗅出更多这些充满于夜空中的神秘射电爆发。届时，谁知道我们还会发现些什么更多的宇宙神奇。