宇宙出現神秘訊號，每16天重複一次，哈佛教授：應考慮所有可能

加拿大的科學家團隊近日發現了一種每 16 天重複一次的快速射電暴（FRB）。這與其他 FRB 形成了鮮明的對比，FRB 更加分散。一些零星的 FRB 以簇的形式出現，並且不規律地重複，但是有規律的、可重複發生的 FRB 十分罕見。

哈佛大學天文學系主任阿維 · 勒布（Avi Loeb）告訴 DeepTech，“目前科學界還沒有確鑿的證據表明 FRBs 的性質，所以應該考慮所有的可能性，包括來自智慧文明的可能性。”他認為，FRBs 可能是一個具有多種來源型別的混合種群。

快速射電暴是指遙遠宇宙中突然出現的短暫而猛烈的無線電波暴發，持續時間極短，通常只有幾毫秒，卻能夠釋放出相當於太陽在一整天內釋放的能量。

2007 年，天體物理學家鄧肯 · 洛裡默（Duncan Lorimer）和他的學生大衛 · 納克維奇（David Narkevic）觀測到第一個 FRB，被稱為洛裡默爆炸。儘管很多脈衝星也能釋放短暫的週期性無線電波，洛裡默爆發卻是單一性事件，持續時間只有幾毫秒。從那時起，更多的 FRB 被發現了，儘管我們知道它們來自於星系外，但它們的起源仍不清楚。

圖 | 帶有可用基帶資料的突發事件的動態頻譜。（來源：此次論文）

至於目前這個每 16 天重複一次的 FRB，研究人員追蹤到其源頭位於約 5 億光年外的一個漩渦星系中，但其精確源頭尚不明確。他們希望透過更多研究去定位其確切來源。相關研究論文已收錄於 arXiv 預印本網站。該研究團隊使用來自加拿大氫強度測繪實驗快速電波爆發專案（CHIME/FRB）的資料。

CHIME 是一架射電望遠鏡，但它不同尋常。與其他可以瞄準目標的不同，CHIME 是固定的，沒有活動部件。它由四個半圓柱體組成，每個半圓柱體可容納 256 個雙極化接收器。總共接收到 2048 個訊號進行處理。隨著地球的旋轉，CHIME 可以看到一大片移動的天空。

圖 | CHIME 由四個金屬 “半管” 組成，每個半管長 100 米。（來源：CHIME/Andre Renard， Dunlap Institute）

新的射電暴被稱為 FRB 180916。J0158+65，它代表了一個不尋常的機會。由於大多數 FRB 不會重複，所以沒有辦法進行後續觀測。但它大約每 16 天重複一次。此外，還有大約 10 個已知的 FRB 在重複，但它們的週期不固定。

研究人員發現了這個新的 FRB 後，回溯查看了以前的資料，發現了這個新 FRB 的 400 個觀測值，並確定它的重複週期為 16。35 天。在最初四天的時間裡，訊號每小時到達一次，然後停止。大約 12 天后，它們又會重新開始，以此為迴圈。

天文學家已經能夠確定新 FRB 的起源。它來自附近一個巨大螺旋星系中活躍的恆星形成區域。它是僅有的四個能追溯起源的 FRB 之一，並且在這四個 FRB 中，它是唯一的中繼器。這意味其來源不是災難性爆炸的結果，而是隨著時間的推移持續存在的事物。

由於天體物理學家仍然不知道是什麼產生了 FRB，確定它們的來源是理解它們的關鍵部分。雖然這顆最新的 FRB 來自 5 億光年外的螺旋星系的恆星形成區域，但其他的 FRB 似乎有不同的來源。例如，其中一個來自低金屬性的不規則矮星系。

圖 | 一個假設的快速射電爆的來源是磁星，一種具有極強磁場的脈衝星。在這幅圖中，磁星的地殼正在破裂，導致高能噴發。（來源：NASA’s Goddard Space Flight Center/S。 Wiessinger）

關於 FRB 產生的原因，有很多理論。其中大部分都是推測性的，但這些猜測也有一些限制。

由於 FRB 只持續幾毫秒，天體物理學家認為源頭可能很小，只有幾百公里。既然我們從如此遙遠的地方探測到它們，它們的源頭一定是充滿能量的。

由此，阿維 · 勒布分析稱，這種訊號不太可能用於通訊，因為長距離的對話會有長時間延遲，訊號的雙向傳遞需要數億年。那麼，如果通訊的目標是短距離，為了節省能源，光的訊號就不會如此強大。想要人為產生跨越宇宙距離的 FRBs，主要的技術挑戰在於無線電波需要攜帶的巨大能量。他說，“這將需要一個龐大的工程專案，比我們在地球上設想的要難上幾百萬倍。”換句話說，該訊號來自智慧文明的可能性非常小。

一些人認為 FRB 可能與伽瑪射線暴（GRB）有關；或者它們可能是在與大質量物體碰撞時產生的，比如中子星和黑洞；另一種可能性是磁星，一種具有極強磁場的中子星；或者是恆星耀斑。一些人（大多不是專業人士）認為這些訊號可能來自外星文明。

阿維 · 勒布傾向認為，該 FBR 訊號最有可能是明亮的脈衝星類似物，脈衝星是具有強磁場的旋轉中子星。

FRBs 的持續時間和無線電頻率與脈衝星的閃光類似，但它們本質上比脈衝星亮數十億倍，而且更分散。由於它們如此明亮，科學家可以從宇宙邊緣看到它們，而脈衝星只能在銀河系內被探測到。

圖 | 藝術家對磁星的印象。磁星是快速射電暴的一個假設來源。（來源：ESO/L。 Calçada）

還有更多關於來源的假設，比如能量極高的超新星或由於暗物質而破裂的脈衝星。從那裡開始，這些假設變得越來越奇異，例如宇宙弦，軸離子微簇的爆炸衰變，以及冒險接近超大質量黑洞的脈衝星。

當一種現象有那麼多可能的原因時，這意味著你沒有太多可做的了。

由於 FRB 180916。J0158 + 65 重複出現，它的來源可能是一個在軌道上圍繞另一個天體執行的恆星體。在這種情況下，訊號會被另一個物體以一種有規律的週期模式遮蔽掉。但目前為止只是這種解釋，並沒有說明來源是什麼。在其他新聞稿中，還提到了其他可能性，其中包括恆星風，這些風可以交替增強和阻斷訊號。或者源頭本身是一個旋轉的物體。也可能是多種因素共同作用的結果。

目前，這個 FRB 來源仍然是個謎。但是其範圍已經找到，如果新的 FRB 保持它的重複性，未來的望遠鏡可能能夠更精確地定位這個來源。到那時，我們將會得到答案。