天文學中最令人困惑的現象之一已經成熟。這種被稱為快速射電暴 (FRB) 的原因不明的瞬時高能宇宙輻射爆發，在十年前首次被探測到。當時，許多天文學家認為這些看似隨機的爆發只不過是小故障。儘管其成因等關鍵事實仍然很大程度上是個謎，但 FRB 現在被認為是真實的天體訊號類別，並由此催生了一個獨立的領域。
本月，科羅拉多州阿斯彭於 2 月 12 日至 17 日舉行的首次 FRB 大型會議標誌著這一進展。除了慶祝對這些訊號進行的大量搜尋之外，會議的 80 名代表還努力解決如何最好地設計這些搜尋，並確定訊號的起源和精確距離。內華達大學拉斯維加斯分校的理論天體物理學家張冰表示，這一軌跡與 20 年前天文學家開始掌握 γ 射線暴的情況相似，γ 射線暴現在已成為天文觀測的主要內容。
西弗吉尼亞州摩根敦西弗吉尼亞大學的天文學家莎拉·伯克·斯波拉爾說：“這次會議確實極大地聚焦了這個領域。”關於如何消除檢測偏差和協調觀測，以及如何透過研究現有 FRB 群體的模式來了解更多資訊，仍然存在爭議。
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第一個 FRB 是由西弗吉尼亞大學的天文學家鄧肯·洛裡默於 2007 年共同發現的。他在存檔的脈衝星資料中發現了一個 5 毫秒的射頻爆發，其亮度之高令人無法忽視。天文學家此後已經看到了 25 個 FRB。所有這些都是短暫的無線電訊號，持續時間不超過幾千分之一秒。它們似乎來自天空各處以及我們銀河系之外的源頭。有些持續時間比其他訊號更長，而且來自少數訊號的光是偏振的。
去年的一項發現引起了進一步的興奮。天文學家報告說，他們發現了一個重複的 FRB — 這是一個驚喜，因為所有其他訊號都是一次性的閃爍。而在今年 1 月，它的起源被確定：一個遙遠而昏暗的矮星系，距離約 780 兆秒差距（25 億光年），位於一個恆星形成區域，該區域還發出穩定的無線電源。
馬薩諸塞州劍橋市哈佛大學的天文學家江戶·伯傑說，這個重複器在一定程度上聚焦了 FRB 領域。天文學家現在已經觀察到來自它的近 200 個訊號；已經發布了 20 個訊號的詳細資訊。它支援了這些訊號是星系外的假設，大多數 FRB 研究人員現在都同意這一點，並且它的位置正在重塑關於可能原因的理論。
伯傑說，矮星系擁有的恆星比大多數星系少，因此將 FRB 追蹤到一個矮星系 令人驚訝。他認為這種不尋常的環境不僅僅是巧合，而且 FRB 可能來自超強磁星——在異常大規模的爆炸（如極高能量的超新星）後形成的密集磁性恆星。研究表明，此類事件在昏暗的矮星系中似乎更常見，他說。其他人認為，爆發可能來自活動星系核，即某些星系中心的區域，據信這些區域是超大質量黑洞的所在地。張冰說，來自這些區域的等離子流可能會梳理附近的脈衝星以產生 FRB，這也可以解釋最近對與 FRB 同時出現的微弱 γ 射線暴 的初步觀察結果。
在會議上，一些天文學家建議反轉搜尋策略，在類似奇怪的星系中尋找 FRB，並嘗試在單個爆發發生時確定其起源。關於所有 FRB 是否可能來自與重複器相同的來源，以及天文學家是否在長時間尋找後可能會檢測到來自所有 FRB 的重複訊號，也引發了激烈的辯論。伯克·斯波拉爾說：“答案絕對是可能。” 但可能存在不同型別的來源，這就引發了一個問題，即一個重複器在多大程度上可以瞭解一般的 FRB，她補充道。
減少偏差
一個主要問題是如何避免偏差。它們是由尋找脈衝星（小型、緻密、旋轉的恆星）的研究人員發現的事實，可能會使關於 FRB 的理論產生偏差：天文學家可能會被吸引到涉及與脈衝星相似的物體的模型。檢測偏差也是一個問題，部分原因是許多 FRB 搜尋都是在那些針對在銀河系內定期重複的源進行最佳化的搜尋中搭便車進行的，而不是針對零星的星系外事件。天文學家觀察得越多，他們就會在意外的位置和具有不尋常特徵的地方發現更多的 FRB。
伯克·斯波拉爾說，為了確保天文學家看到的是具有代表性的樣本，他們需要跨更廣泛的頻率範圍尋找訊號。她補充說，他們還應更加關注 FRB 光的偏振，這可以提供有關光源環境的線索。
大約有 30 個望遠鏡正在尋找 FRB，並且專門的搜尋正在增加。會議上，人們對加拿大氫強度測繪實驗 (CHIME) 感到興奮，這是一個位於加拿大的射電望遠鏡，應該會在今年晚些時候開始尋找 FRB，並且每天可能會看到多達十幾個 FRB。
但伯傑說，觀測需要更好地協調。代表們計劃自動即時釋出 FRB 結果，以便其他望遠鏡進行後續觀測，這對於其他型別的短暫天文訊號已經完成。
儘管 FRB 仍然是個謎，但自洛裡默識別出第一次爆發以來，該領域取得了長足的進步。例如，該界現在一致認為爆發是星系外的，這是一個巨大的進步。洛裡默告訴會議說，洛裡默的妻子、西弗吉尼亞大學天體物理學家莫拉·麥克勞克林最初甚至懷疑它們是否是外星的。“即使在我們自己家裡，人們對此的看法也存在很大分歧。我們已經取得了長足的進步。”
本文經許可轉載，並於 2017 年 2 月 28 日首次發表。