編者注（20年11月4日）：此故事重新發布是為了配合其討論的研究的同行評審出版物。
最近幾周，天文學家一直在監測來自一顆早已死亡的恆星殘骸的奇怪高能輻射，該殘骸距離我們約 30,000 光年。在這些輻射中，他們發現了一些令人驚訝的東西：一股強大的無線電波爆發，持續時間僅為毫秒。事實上，這次爆發是從這顆恆星或任何同類恆星（即被稱為磁星的超強磁中子星）中觀測到的最亮的爆發。
儘管無線電波爆發起源於我們自己的星系，但它與快速射電暴 (FRB) 非常相似——快速射電暴是由尚未確定的物體發射的短暫、極亮的無線電閃光，到目前為止，僅在其他星系中觀察到。儘管這項最新的觀測結果可能會引發與解答同樣多的問題，但它至少可以解開圍繞 FRB 宇宙起源的一個謎團。
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荷蘭射電天文學研究所和阿姆斯特丹大學的 傑森·赫塞爾斯 說：“如果不濫用‘突破’這個詞，這真是一項突破。” “它並沒有完全帶你到達目的地，但它讓你朝著破解 FRB 的案例邁出了一大步。”
至少有兩個射電天文臺在 4 月下旬發現了最近的無線電爆發。研究小組將無線電波追溯到一顆高磁性中子星——一顆質量可能是太陽 40 或 50 倍的恆星的殘骸——稱為 SGR 1935+2154。這顆緻密的、已死亡的天體位於銀河系的盤狀結構深處，已經向宇宙發射高能輻射大約一週左右，這是一種罕見的被稱為軟伽馬射線中繼器的天體所知的行為。
這是首次有人看到無線電波與如此密集的伽馬射線齊頭並進。而且由於無線電爆發的巨大亮度和短暫持續時間，一些天文學家現在認為它是來自數十億光年之外的 FRB 的絕佳本地模型。
儘管如此，阿姆斯特丹大學的 艾米麗·彼得羅夫 說，要使這種脆弱的聯絡更加明確，就需要冷靜評估這個源與之前觀測到的 FRB 有何不同。“與 FRB 一樣，你必須確保你不會只見樹木，不見森林。我們可能會非常執著於一個典型的來源。但是我們已經一次又一次地看到——在過去五年中一次又一次地看到——情況並非總是如此。”
尋找解釋
十多年來，FRB 一直是宇宙中最頑固的謎團之一。這些無線電爆發以光速傳播，通常在宇宙中穿行數十億年後才掠過地球，這表明無論什麼天體引擎將它們拋入太空，都必須極其強大。到目前為止，觀測到的所有爆發都來自遙遠的星系。多年來，天文學家已經積累了數十種關於該現象的假設起源。其中包括蒸發的黑洞、爆炸性死亡的恆星、大規模碰撞的天體，以及——也許不那麼嚴肅地——聰明、健談的外星人的科技胡言亂語。
隨著觀測結果的積累，假設也得到了改進。天文學家看到了一些重複的爆發，證明無論它們的來源是什麼，產生單個 FRB 都不會導致其自我毀滅。研究小組開始即時捕捉爆發，將多架望遠鏡指向天空中的爆發源位置。不久之後，其中幾個爆發就被追溯到它們的宿主星系。但即使天文學家在 2020 年初收集了數百次爆發的資料，它們的起源仍然從根本上蒙上了一層陰影。
彼得羅夫說：“每次我們找到一個新的，它都是不同的。” “我希望每次我們找到一個新的，它都會證實我們從所有其他舊的中學到的一切，但事實並非如此！種類太多了；它讓我們保持警惕。”
令人驚訝的本地探測
天文學家首先使用 FRB 搜尋 CHIME（加拿大氫強度測繪實驗）射電望遠鏡發現了新的爆發，CHIME 是加拿大西南部的一種儀器，看起來像四個串在一起的滑板半管。自 2018 年底完全睜開眼睛以來，CHIME 已經發現了數百個 FRB。這次爆發出現在望遠鏡視野的邊緣，但非常強大，仍然很容易被看到。
多倫多大學的 保羅·肖爾茨 說：“這是一個來自磁星的極亮的無線電輻射，”他 在即時天文觀測網站 Astronomer’s Telegram 上為 CHIME 團隊報告了這次爆發。“這是磁星和 FRB 之間的聯絡嗎？有可能。”
在看到該通知後，加州理工學院的天文學家對他們在爆發發生期間的早期資料進行了掃描。加州理工學院團隊的觀測結果由加利福尼亞州和猶他州的三個無線電天線收集，作為 STARE2（瞬變天文射電發射調查 2）專案的一部分，專門用於探測來自銀河系內的快速射電暴。
與 CHIME 不同，STARE2 正面捕捉到了該事件，使研究人員能夠快速計算出爆發的亮度。根據他們的估計，如果它發生在最近的已知河外FRB 的距離——大約 5 億光年之外——它仍然很容易從地球上探測到。（作為比較，離我們最近的星系仙女座星系只有 250 萬光年遠。而離我們最近的星系團室女座星系團大約有 5300 萬光年遠。）對於加州理工學院的 什里尼瓦斯·庫爾卡尼 來說，爆發的亮度和毫秒級的持續時間使其成為與 FRB 的決定性聯絡。
根據這些觀測結果，STARE2 專案的首席研究員庫爾卡尼說：“快速射電暴的一個合理的起源是其他星系中活躍的磁星。” “如果我們等待足夠長的時間，也許這顆 [磁星] 會有 [更亮的] 爆發。”
第三次觀測是由一個團隊使用歐洲航天局的軌道 INTEGRAL（國際伽馬射線天體物理實驗室）天文臺 完成的，透過 將其與來自同一物體的同步 X 射線爆發聯絡起來，將無線電爆發鎖定在磁星上。中國的五百米口徑球面射電望遠鏡 (FAST) 此後探測到來自 SGR 1935+2154 的另一次無線電爆發，這也表明磁星是這些爆發的來源。“我敢用一年的工資打賭定位是準確的，”庫爾卡尼說。
磁星爆發
多年來，多條證據匯聚在一起，將磁星標記為 FRB 的罪魁禍首。這些中子星旋轉速度極快，並且具有巨大的磁場——這種組合可以產生巨大的輻射爆發。科學家們還觀測到一些 FRB 具有強烈的“扭曲”偏振：這種排列表明它們起源於或穿過強磁場環境，例如那些環繞這些恆星殘骸的環境。
但完整的圖景尚未顯現。“長期以來的反駁論點是：‘是的，但是我們從未在我們自己的星系中看到磁星做過任何接近明亮的事情，’”赫塞爾斯說。“‘那麼其他星系中的磁星這樣做有多合乎邏輯呢？’”
現在，有了這個新發現，天文學家正在更仔細地研究 FRB 和磁星之間的聯絡。“我不會說這最終敲定了協議，並且是缺失的環節或類似的東西。它讓我們在找到我們自己星系中的事物與導致 FRB 的原因之間的聯絡方面更近了一步，”彼得羅夫說。
天文學家指出，儘管這次爆發比迄今為止從磁星發出的任何爆發都更亮，但它仍然比大多數觀測到的 FRB 弱幾個數量級。研究人員可能首先捕捉到較弱的爆發並不奇怪。此類爆發可能比極其明亮的爆發更為頻繁，就像較弱的地震比更大的地震更頻繁發生一樣。更強的恆星耀斑也可能產生更強的無線電爆發。一些磁星產生的耀斑非常巨大，以至於它們會跨越廣闊的星際距離改變地球的電離層，儘管這種超強耀斑非常罕見。“我很想知道，”赫塞爾斯說，“如果我們捕捉到其中一個巨型耀斑，我們會看到一個更亮的爆發，並且很容易與 FRB 相媲美嗎？”
另一個揮之不去的問題是 FRB 是否可能來自不同的來源。迄今為止觀測到的大多數爆發都是單次事件，但現在已知其中十幾個爆發會從其神秘來源重複出現。最近的重複 FRB，位於大約 5 億光年之外，被稱為 R3，每 16 天爆發一次。科學家懷疑 R3 的週期性活動與鎖定在其引力懷抱中的其他物體有關。但是磁星 SGR 1935+2154 似乎沒有任何這樣的軌道伴星。
赫塞爾斯說：“我希望不僅僅只有一種型別的 FRB。” “我希望透過更深入的研究，我們能同時發現多種事物。”