搜寻神秘的宇宙“枪手”

北 辰

2007年，美国西弗吉尼亚大学的天文学家邓肯·洛里默给一位学生布置了一个作业，叫他整理澳大利亚帕克斯射电望远镜的数据资料，重点梳理关于脉冲星的资料。但是，当学生把相关资料提供给他的时候，让他吃惊不小，因为他发现了一个神奇的信号，跟他之前见过的所有信号都不同。那是太空中最明亮的一个射电源，这个点发射出来的射电波仅仅持续了几毫秒的短暂时间。这种信号后来被称为“FRB”，而这个神奇的信号就是世界上首个被发现的快速射电暴。

快速射电暴就像隐藏在宇宙深处的一个神秘枪手，发射一颗子弹后就悄无声息，再也没有动静。这个枪手从哪里来？它在什么地方？我们对它的来历全然不知。

很多人不相信这是真的，为此他们提出了很多不同的见解：比如，有人认为，当汽车出现在射电望远镜附近时，汽车火花塞点火会造成射电信号；自来水龙头在迅速放水时，会产生这种电磁波干扰；甚至在微波炉关闭时，也会出现这种信号。后来人们果真在帕克斯射电望远镜的附近发现微波炉在关闭时会出现射电干扰，但微波炉的射电信号与之不同，能轻易地识别出来。

最后研究者证实，快速射电暴确实来自太空，而且它来自极其遥远的银河系之外。

快速射电暴是由很多不同波长的射电波密集发射形成的，这些不同波长的射电波到来的时间是有差距的。由于它们在空间传输的时候，会与稀薄真空中的极少数原子发生反应，使不同波长的射电波出现微小延迟，通过测量延迟值，我们就能知道信号走了多远。据此我们知道这个快速射电暴来自很遥远的地方，那个地方至少在银河系之外。

此后在帕克斯射电望远镜传回的数据中，人们又找到了6个快速射电暴的讯号。后来世界各地的射电望远镜也陆续发现了FRB，截至2018年3月，已发现了33个FRB。随着越来越多的FRB被陆续发现，科学家们开始意识到FRB不仅真实无疑，还有可能是几十年来最重大的天文学新发现之一。

宇宙“枪手”与“炮手”

科学家希望能够找到一个重复射击的宇宙“枪手”，以便对此进行深入的研究。庆幸的是科学家还真的找到了一个这样的“枪手”，它是由美国的口径达300米的阿雷西博射电望远镜发现的。科学家在阿雷西博射电望远镜的数据库中发现了一个FRB信号，之后，他们在2012年11月2日又找到了这个信号，并确定这是一个重复信号，这个重复射击者被命名为“FRB 121102”。

这个重复射击者是个十分古怪的宇宙“枪手”，它在很长的时间内一枪不发，突然又在两个多小时内爆发30多次，就像是发现了目标后做连续射击那样。据最新统计结果，它的爆发次数已经超过150次了，而且是在30亿光年之外发射的。

在至今已经找到了30多个快速射电暴中，它是唯一的一个重复者。这究竟是一个特别的“枪手”，还是所有的“枪手”都这样，只是我们还没有捕捉到它们的重复动作？天文学家开始迷惑了，他们想到了宇宙中的“炮手”。

20世纪60年代，天文学家发现了太空中存在一种快速的伽玛射线暴。伽马射线是射电波中能量最高的部分。当伽马射线暴发生的时候，它们如狂风暴雨般突然来临，持续时间也是极短暂的，仅有几秒钟。随后，它们逐渐减弱。

它们可能是宇宙中双中子星撞击产生的，又或者是一个黑洞与一个中子星撞击产生的，因为只有这种撞击才能产生出如此巨大的能量。而快速射电暴的能量主要集中在无线电波方面，能量比它低得多。如果说快速射电暴是一杆枪，那么伽马射线暴就是一门炮，它释放出来的能量相当于太阳几十年释放的能量，而快速射电暴只有太阳一两天释放的能量。

既然伽马射线暴是由大质量恒星撞击导致的，快速射电暴也该是由大规模的恒星运动产生的，那么它到底是怎样产生的呢？科学家认为，这可能是磁星产生的，或者是在磁星诞生时产生的，或者是由磁星的星震产生的。

磁星的星震

地球会发生地震，恒星、磁星也会。磁星是中子星的一种，它内部的原子结构已经不存在，全部中子挤成一团。这样的中子星有着极高的密度和磁场，比一般中子星的磁场高上千倍。它在诞生的时候可以产生大规模的能量爆发，那么一次性的快速射电暴，很可能就是由磁星的诞生所致。当它不稳定的时候，还会发生持续的爆发，也就成为了重复者。

磁场把密度极高的中子星紧紧包围，可能会导致地壳的断裂，产生巨大的能量输出，这就是磁星上的地震。地球上的地震有余震，同样磁星也一样，短期内不断重复的射电暴，就是它的余震。

要说快速射电暴就是磁星的星震，还有些为时过早，天文学家正准备用多种手段来检验。天文学家认为，快速射电暴过后，能量减弱，那个天体残留的能量还会在其他波段出现，比如会在光学波段出现，他们已经准备好其他观测设备来研究它。

但是，快速射电暴就像是一个隐蔽的枪手，总是突然来一下，持续时间都不超过10毫秒，一般观测设备也根本来不及反应。它深深地掩藏着自己的行踪，目前科学家想要确定它是不是磁星的星震还很困难。