科學(xué)家探測到外星人信號(hào)？

編者按：本文來自“騰訊科技”，作者：喬輝；36氪經(jīng)授權(quán)轉(zhuǎn)載。

據(jù)英國《自然》周刊報(bào)道，加拿大氫強(qiáng)度測繪實(shí)驗(yàn)（CHIME）射電望遠(yuǎn)鏡2018年夏天測試期間13次探測到快速射電暴，其中代號(hào)FRB180814的快速射電暴最令天文學(xué)家興奮，自從2018年8月14日首次出現(xiàn)以來，這個(gè)快速射電暴又在15億光年外的宇宙深處重復(fù)出現(xiàn)了至少5次。

目前，很多自媒體和媒體用聳人聽聞的題目把該事件和外星人扯在一起，完全是為了博眼球。人們往往把自己還不理解的事情推給外星人，在歷史上多次出現(xiàn)這種情況，例如著名的“小綠人”事件。1967年10月，劍橋大學(xué)卡文迪許實(shí)驗(yàn)室的安東尼·休伊什教授的研究生——24歲的喬絲琳·貝爾檢測射電望遠(yuǎn)鏡收到的信號(hào)時(shí)無意中發(fā)現(xiàn)了一些有規(guī)律的脈沖信號(hào)，它們的周期十分穩(wěn)定，為1.337秒。起初她以為這是外星人“小綠人（LGM）”發(fā)來的信號(hào)，但在接下來不到半年的時(shí)間里，又陸陸續(xù)續(xù)發(fā)現(xiàn)了數(shù)個(gè)這樣的脈沖信號(hào)。后來人們確認(rèn)這是一類新的天體，并把它命名為脈沖星。快速射電暴事件也是一種自然現(xiàn)象，每年都會(huì)記錄到來自天空各個(gè)方位的信號(hào)，也不可能全天都是外星人。

對(duì)于重復(fù)的快速射電暴事件，只是說經(jīng)過爆發(fā)后，其源頭并沒有被摧毀，給科學(xué)家認(rèn)識(shí)這類事件的性質(zhì)提供了根據(jù)。例如，還有一種類似的宇宙高能事件，叫做“軟伽馬射線重復(fù)者”（SGR)，是一種每隔幾年就會(huì)爆發(fā)一次的伽馬射線爆發(fā)現(xiàn)象，這種現(xiàn)象來自于“強(qiáng)磁星”的星震（強(qiáng)磁星是中子星的一種）。

三次最有價(jià)值的射電暴事件

快速射電暴發(fā)生了很多次，其中研究價(jià)值最大的有三次：

2011年探測到的一次，代號(hào)為FRB110523，距離地球60億光年，科學(xué)家從信號(hào)中探測到了磁場的法拉第旋轉(zhuǎn)效應(yīng)，證明發(fā)射源存在磁場。

2012年探測到的一次，代號(hào)為FRB121102，距離地區(qū)30億光年，這是首個(gè)重復(fù)探測到的快速射電暴，這次的意義在于，說明快速射電暴發(fā)生后，其源頭并沒有被摧毀，為理解快速射電暴的起源提供了限制。

2018年探測到的一次，代號(hào)為FRB180814，距離地球15億光年，這是第二個(gè)重復(fù)探測到的快速射電暴。進(jìn)一步增加了可重復(fù)射電暴的置信度，也說明新投入運(yùn)行的射電望遠(yuǎn)鏡CHIME是非常出色的。

什么是快速射電暴？

快速射電暴是指遙遠(yuǎn)宇宙中突然出現(xiàn)的短暫而猛烈的無線電波暴發(fā)，持續(xù)時(shí)間極短，通常只有幾毫秒，卻能夠釋放出相當(dāng)于太陽在一整天內(nèi)釋放的能量。

遙遠(yuǎn)宇宙中突然出現(xiàn)的短暫而明亮的無線電波爆發(fā)，從近十年前首次被報(bào)告，就一直讓天文學(xué)家感到困惑。這些神秘的事件只有少數(shù)幾起得到確鑿的證認(rèn)，但是此前的觀測沒有多少細(xì)節(jié)可以揭示它們到底如何發(fā)生，甚至到底在哪里發(fā)生。

直到2007年才被美國西弗吉尼亞大學(xué)天文學(xué)家鄧肯o福利莫（Duncan Lorimer）確認(rèn)為一種新的天體物理信號(hào)，而非設(shè)備故障。

什么物理機(jī)制產(chǎn)生的快速射電暴？

但在2018年美國天文學(xué)會(huì)年會(huì)上發(fā)表的一篇論文中，研究人員透露，他們已經(jīng)追蹤到唯一已知的快速射電暴FRB 121102，追蹤到一個(gè)遙遠(yuǎn)矮星系的恒星形成區(qū)域，他們的數(shù)據(jù)表明它可能是由一顆中子星發(fā)射的。

美國宇航局稱，中子星是一顆坍縮的恒星，其質(zhì)量相當(dāng)于一座小城市的大小，密度非常大。一塊方糖大小的中子星物質(zhì)，其重量相當(dāng)于珠穆朗瑪峰。

但中子星為什么會(huì)發(fā)射快速射電暴尚不清楚，因此科學(xué)家們也考慮了其他可能的解釋，比如超新星和超大質(zhì)量黑洞。

2018年7月25日，加拿大科學(xué)家利用位于不列顛哥倫比亞最先進(jìn)的射電望遠(yuǎn)鏡“加拿大氫強(qiáng)度測繪實(shí)驗(yàn)”發(fā)現(xiàn)了另一種“快速射電暴”（FRB）。他們把它命名為“FRB 180725A”。

該天文學(xué)家電報(bào)中發(fā)布的一份簡短報(bào)告指出，這比迄今為止發(fā)現(xiàn)的任何“快速射電暴”（FRB）都要低120兆赫。

快速射電暴與微波爐的故事

從1998年以來，Parkes 望遠(yuǎn)鏡就不時(shí)探測到一些奇怪的信號(hào)，這些信號(hào)看上去也有色散延遲，盡管延遲時(shí)間有時(shí)并不完全與頻率平方成反比，并且信號(hào)在某些頻率強(qiáng)、某些頻率弱。這些信號(hào)被命名為Peryton。因此，這事件經(jīng)常被有些媒體拿來嘲笑科學(xué)家，說什么花費(fèi)了那么多金錢，結(jié)果發(fā)現(xiàn)是微波爐，其實(shí)并不是這樣。科學(xué)家早就知道這個(gè)干擾信號(hào)來自于地球，因?yàn)樾盘?hào)沒有色散，來自遙遠(yuǎn)宇宙空間的微波信號(hào)都會(huì)被星際介質(zhì)強(qiáng)烈色散?？茖W(xué)家當(dāng)時(shí)只是不知道干擾信號(hào)來自哪里而已。

快速射電暴的捕獵能手：CHIME射電望遠(yuǎn)鏡

位于加拿大的巨型無線電望遠(yuǎn)鏡沒有移動(dòng)部件，但是能夠在一天內(nèi)掃描一半的天空。加拿大氫強(qiáng)度測繪實(shí)驗(yàn)（CHIME）由四個(gè)100米長的金屬槽組成，覆蓋了五個(gè)NHL曲棍球場的面積，并且能夠與超級(jí)計(jì)算機(jī)配對(duì)以創(chuàng)建深空的3D無線電地圖。

加拿大大學(xué)與加拿大高級(jí)研究所（CIFAR）合作掃描37和75厘米之間的無線電頻率，建立了造價(jià)1600萬加元（1300萬美元）的CHIME，旨在準(zhǔn)確地將宇宙中的氫氣無線電數(shù)量映射到三維空間最大尺寸，不僅能讓科學(xué)家更好地了解宇宙歷史，而且包括遙遠(yuǎn)的星星和引力波。

CHIME背后的團(tuán)隊(duì)表示，它可以為快速無線電突發(fā)和無線電脈沖星提供新的見解。CHIME獨(dú)特的設(shè)計(jì)將使天文學(xué)家能夠解決當(dāng)今天體物理學(xué)中最令人費(fèi)解的新領(lǐng)域之一，快速無線電突發(fā)事件。這種事件起源目前是一個(gè)謎，自從十年前發(fā)現(xiàn)以來，只有二十幾個(gè)報(bào)道，現(xiàn)在，CHIME每天都可能會(huì)發(fā)現(xiàn)許多這種事件，提供了大量寶貴數(shù)據(jù)。

中國的FAST為什么沒探測到這次信號(hào)？

對(duì)科學(xué)比較關(guān)注的朋友可能知道我國在貴州有一個(gè)口徑500米的射電望遠(yuǎn)鏡，但為什么沒有觀測到任何信息呢？據(jù)相關(guān)科學(xué)家介紹，這次快速射電暴的緯度較高，沒有在FAST的視野范圍內(nèi)。