磁星：神秘射电暴

海生

快速射电暴（FRB）是宇宙中突然出现的短暂而猛烈的无线电波，持续时间极短，通常只有几毫秒，但在这期间它发射出的能量却比太阳几十万年中发射出的能量还多。天文学家相信，在宇宙中每天都会发生成千上万次这样的爆发。

但自从2007年第一次发現以来，它们一直是个谜，因为大多数FRB都一闪即逝，没有第二次观察的机会;少数有重复的，重复时间也不固定。事件重复出现的这个时间范围，就叫窗口期。

关于FRB的起源，科学家做了很多猜测，有的猜测还相当离奇，譬如说外星飞船、白洞等。

2020年2月，一个加拿大研究小组首次在一个重复的FRB事例中发现了这样一种模式：射电暴出现在4天的窗口期，接着是大约12天没出现，然后在另一个4天的窗口期又出现，如此周而复始。

这种规律性为寻找FRB的来源提供了线索。研究小组认为，这种爆发模式可能是由一颗磁星的摆动引起的。

磁星是一种强磁化的中子星，能够像激光源一样发出强烈、极窄的光束。当光束穿过遥远的宇宙空间到达地球时，由于宇宙膨胀，波长被拉长，就变成了无线电波，被我们检测为FRB。

不过，在天文学家的印象中，磁星的自转是如此之快，以至于每隔几秒我们就应该检测到FRB，而现在检测到的FRB，相隔时间有的长达几周，这怎么解释？

为此，研究人员提出了磁星自转中的一种摆动。设想你在太空中没有引力的地方，将一个旋转物体抛出飞船外，如果物体是对称的，你随后就会观察到它的自旋指向一个固定的方向;但假如物体不太对称，它的自旋方向就不固定了，在绕着一个中心周期性地摆动。这在物理学上叫进动。地球的自转轴事实上就在进动，因为地球不是一个完美的球体。地球进动造成每年春分点的时间略有出入。

磁星由于受其高速自转和强磁场的影响，被扭曲变形，也不是完美的球体，它们也在进动。即使是完美的球体，若受到环绕它的另一颗中子星的引力的影响，也有进动。

如果磁星没有进动，我们在地球上接收到的信号当然就会像脉冲星信号一样非常准确地重复，而且间隔时间极短。但一旦它摇摆起来，规律性就被破坏了，所以间隔可以拉得很长。研究人员认为，如果这颗磁星发射的光束在天空中沿着一个圆圈运动，这个圆圈需要16天才能完成，那么我们可以在4天内看到FRB，然后相隔12天之后才重复。

研究人员甚至认为，如果这个FRB真的来自磁星，也许其他的FRB可能也来自磁星。有些磁星发射的光束也许是断断续续的，再加上磁星自身的摇摆，导致我们在地球上接收到的很多FRB一闪即逝，不会重复。