 根據發表在《自然》（Nature）雜志上的一項新研究[1]，在中國科學院科學家的主導下，通過全球單口徑最大的射電望遠鏡——中國天眼（FAST），接收到了宇宙深處傳來的強烈無線電信號，在47天內重復接收到了1652次。 天文學家估計，該信號源距離地球可達30億光年。距離如此之遠都能接收到，意味著這個信號源的功率極高，能夠發出超強的無線電波。那么，這個神秘的無線電信號究竟是怎么產生的呢？會不會與外星文明有關？  宇宙中有很多無線電波，這是一種波長遠大于可見光的電磁波，肉眼是看不到的，需要通過射電望遠鏡來觀測。早在上個世紀60年代，天文學家通過射電望遠鏡取得了重大發現，包括脈沖星（中子星）、宇宙微波背景輻射。2019年，第一張黑洞照片也是通過射電望遠鏡捕捉到的。 在2007年，天文學家又發現了一種神秘的無線電信號，其強度之高超乎想象，因為它的源頭估計遠在數十億光年之外。該信號的持續時間非常短暫，僅有5毫秒，所以天文學家把這種短時間內出現的無線電爆發稱之為快速射電暴（FRB）。  令科學家感到困惑的是，快速射電暴都是一次性的，在某個天區爆發過一次之后，就再也沒有接收到第二次。正因為如此，天文學家無法追蹤到快速射電暴的起源，不清楚這背后的機制是什么。 到了2012年，曾經的“天眼”阿雷西博射電望遠鏡接收到了一次新的快速射電暴：FRB 121102。天文學家以為這個信號與之前一樣，也是出現一次就消失掉。  但在三年后，阿雷西博射電望遠鏡在相同的天區又接收到了10次強烈的無線電爆發，后被證實是FRB 121102，這是第一個已知的重復快速射電暴。隨后幾年，這個信號時不時地突然出現。 自中國天眼在2016年開始觀測宇宙之后，這個巨型的射電望遠鏡也著重觀測了FRB 121102所在的天區。天文學家期望用更加靈敏的設備來探測這個信號，進而揭示它的起源。  很快，中國天眼就多次接收到了FRB 121102這個重復信號。觀測結果證實，FRB 121102的活動周期為156.1天，大約90天處于射電爆發期，隨后是大約兩個月的靜默期。 根據這項新研究，在FRB 121102的一次47天活躍期，中國天眼累計接收到了多達1652次信號。不過，在活躍期時，射電爆發似乎沒有一個明確的規律，而是時不時地突然爆發一次。一個小時的峰值爆發次數為122次，這是已知最活躍的快速射電暴。  在上千次的爆發中，每次都釋放出了巨大的能量，最多的一次為4.8×10^30焦耳，總計6.4×10^39焦耳，累計持續時間約為60小時。在如此短的時間內，FRB 121102爆發出的能量相當于太陽在53萬年里釋放出的能量總和。正因為這個信號的能量極高，所以即便我們遠在30億光年外也能接收到。 此前，天文學家猜測FRB 121102的源頭可能是活躍的磁星。一些大質量恒星爆發成超新星后，核心區域會坍縮成主要由中子構成的致密天體——中子星。剛剛誕生的中子星有著超強的磁場，強度可達地球表面磁場強度的10萬億倍，這就是磁星。  理論上，活躍的磁星可以釋放出極強的電磁波，形成我們所觀測到的快速射電暴。但此次中國天眼的觀測結果顯示，FRB 121102爆發出的能量極高，磁星難以達到。并且這個快速射電暴時并沒有周期性，這與具有穩定周期的磁星不符。 還有觀點認為，這可能是由黑洞與中子星之間相互作用的結果。超大質量黑洞周圍的超強磁場可能會導致脈沖星磁氣圈內的電流片變得不穩定，從而不斷爆發出強大的無線電波。  此外，也有人認為這也許來自地外文明的信號，搜尋外星文明也是中國天眼的一大目標。人類文明廣泛使用無線電波，而先進的外星文明有可能會使用超強的無線電波。 如果真是如此，這樣的外星文明擁有極高的科技水平，他們也許已經掌握了蟲洞技術或者曲速驅動技術，又或者是人類無法想象的宇航技術，星系際飛越對于他們而言易如反掌。  就算我們真的接收到了外星信號，我們現在根本沒有辦法回復他們。人類發出的無線電波最遠也才在宇宙中前進了大約120光年，遠未離開直徑可達18萬光年的銀河系范圍。而且人類也無法發射出足夠強的無線電波，使其傳播到幾十億光年外的星系中，還能被探測到。 對于快速射電暴的探測，人類都是被動接收這些信號。即便它們真的來自于外星文明，我們也不會被發現。身處銀河系一隅的人類，只不過是宇宙中極其渺小的存在。  參考文獻 [1] D. Li, P. Wang, W. W. Zhu, B. Zhang, et al. A bimodal burst energy distribution of a repeating fast radio burst source, Nature, 2021, 598, 267-271. |
|
|
