穿越百亿年的宇宙信号:科学家捕获迄今最遥远快速射电暴
天文学家捕捉到了一道来自宇宙深处的神秘能量闪光——这也是迄今为止记录到的最遥远快速射电暴。这道被命名为 FRB 20240304B 的射电波脉冲在太空中穿行了超过100亿年才抵达地球,穿越了大约80%的宇宙历史,爆发时宇宙的年龄仅约30亿年。这一发现将此前的距离纪录提升了一倍以上。论文主要研究者之一、悉尼大学的泰米亚·纳纳亚卡拉博士在发表于《科学》(Science)期刊的研究中提到,当这道爆发产生时,“还没有地球,也没有太阳”。研究团队首先利用位于南非的 MeerKAT 射电望远镜捕捉到了该信号,随后通过美国国家航空航天局的詹姆斯·韦伯太空望远镜确定了它的宿主星系。观测数据显示,这束信号来自一个正在极速孕育恒星、金属含量极低的新生微小星系。
快速射电暴能在短短几毫秒内释放出相当于太阳数月甚至数年所辐射的能量。自从2007年首次被发现以来,科学家已探测到了超过10000个此类信号。关于它们的成因众说纷纭,有人曾猜测其与外星智慧有关,主流理论则包括来自具有超强磁场的中子星——磁星。纳纳亚卡拉博士表示,无论其背后的具体物理机制是什么,都必须能够合理解释它为何能在金属含量非常低的年轻星系中产生。目前观测到的快速射电暴中,有些会规律重复,有些重复一阵后平息,还有些则是一闪而逝。这一远古脉冲究竟是一次性爆发还是会再次出现,目前仍有待观察。
令人兴奋的是,即便尚未完全破解其成因,这类古老信号本身也已成为探索宇宙的有力工具。信号在漫长旅途中穿过各种粒子时会受到影响,天文学家可以借助它来统计视线方向上穿过的物质总量,进而绘制出光学望远镜无法直接观测到的宇宙隐匿物质。最早发现快速射电暴的天体物理学家之一、斯威本科技大学的马修·贝尔斯教授表示,这项研究验证了快速射电暴探测宇宙的强大能力,是“计算宇宙中原子数量的一种基本方式”。同样来自斯威本科技大学的萨拉·韦伯博士也指出,这一发现暗示着快速射电暴在早期宇宙中可能相当普遍。一道跨越百亿年岁月的微弱回响,恰好成了我们丈量早期宇宙的一次奇妙尺子。