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11 10 月 2026, 周日

快速射电暴的起源之谜解开了吗?

快速射电暴的起源之谜,最近有了一个值得注意的新线索,但要说“解开”,还为时过早。这类来自深空的瞬态信号只持续几毫秒,却能在不到一秒里释放相当于太阳三天辐射的总能量,自2007年首次被发现以来,它一直是天体物理领域最棘手的谜题之一。

2024年,MeerKAT地面望远镜阵列捕捉到了迄今观测到的最遥远的一次快速射电暴。随后,詹姆斯·韦伯太空望远镜的近红外仪器在对应位置找到了它的宿主星系。通过分析光线红移,研究人员确认这次爆发发生在宇宙大爆炸后约30亿年,彼时宇宙正处在恒星形成的高峰期。真正让天文学家意外的,是这个宿主星系的尺度——它比此前预期的典型宿主星系小了约1000倍,只有预期大小的千分之一。而此前发现的快速射电暴,大多出现在数十亿年之后的大型恒星形成星系中。

这一反差直接关系到起源理论的取舍。目前有两种主流假说:一种认为快速射电暴来自两颗中子星的合并。但中子星是大质量超巨星坍缩后的核心残骸,两颗这样的致密天体要撞到一起,往往需要数十亿年的轨道衰减,因此这类事件更可能发生在古老星系中。另一种理论则将矛头指向磁星——一种磁场极强的罕见中子星,它可能诞生于大质量恒星的超新星爆发。年轻、小尺度的宿主星系恰好是这类恒星剧烈活动的典型环境。

这项研究的第一作者、悉尼大学的Manisha Caleb给出了明确判断:“我们的工作表明,这次快速射电暴由合并产生的可能性非常低。”换句话说,观测证据更倾向于支持超新星爆发产生磁星这一路径,为“快速射电暴可由特定恒星爆炸产生”的理论提供了有力支撑。

不过,孤立事件即便证据指向清晰,也不足以给整个谜题下结论。快速射电暴的样本仍然有限,不同宿主星系环境之间的差异也提示,这个现象背后可能存在多种产生机制。一次在恒星形成高峰期的年轻星系中发生的爆发,只能说明磁星路径在特定条件下成立,并不能排除其它环境中合并机制的贡献。要真正厘清起源,还需要更多类似韦伯这样的高精度定位观测,把不同红移、不同星系类型的样本拼成一张完整的图景。当前更准确的说法是:谜底正在收窄,但尚未完全揭开。