(2026年10月14日)快速射电暴(FRB)是天文学中最神秘的现象之一,它们只持续数毫秒,却会释放出巨大的能量,而其起源至今仍不明确。近日,悉尼大学的天文学家探测并追踪到了迄今记录到的最遥远快速射电暴,这束强烈的射电波在抵达地球前,已穿越宇宙传播了超过 100 亿年。
相关的研究已经发布在《科学》杂志上。此次被探测到的快速射电暴编号为FRB 20240304B,是借助南非的 MeerKAT 望远镜完成——这是全球最强大的射电天文设施之一,也是正在澳大利亚和南非建设的平方公里阵列天文台(SKA Observatory)的先导设施。研究人员表示,这次快速射电暴发生时,宇宙的年龄约为 30 亿年,它因此成为迄今探测到的最遥远快速射电暴,距离超过此前纪录的两倍。这项发现为天文学家提供了一种有力的新工具,可用于研究星系演化,以及充斥在星系之间、广阔却无法直接观测到的物质。

图片说明:快速射电暴探测过程的艺术构想图
图片创作:Carl Knox – OzGrav, Swinburne University of Technology
背景图片:NASA、ESA、CSA、STScI、Themiya Nanayakkara(悉尼大学)
“这是一次令人惊叹的机会,让我们得以窥见遥远的宇宙。”悉尼大学物理学院悉尼天文研究所的曼尼莎·凯莱布(Manisha Caleb)博士表示。“我们捕捉到了来自宇宙诞生约 30 亿年时的一次快速射电暴,并利用这束转瞬即逝的射电闪光,了解它在数十亿年的传播过程中穿过了哪些物质。”她说。
通过结合高灵敏度射电观测与强大的红外成像和光谱观测,研究团队不仅探测到了这次快速射电暴,并通过美国国家航空航天局(NASA)詹姆斯·韦布空间望远镜的观测,确定了其宿主星系。“令人意外的是,这个宿主星系出奇的小,金属丰度低,而且正处于非常活跃的恒星形成阶段。”悉尼大学合著者劳拉·德里森(Laura Driessen) 博士说,但这为研究人员了解快速射电暴诞生于何种环境提供了重要线索,也表明这些短暂的射电闪光不仅可以帮助人们探索和研究遥远的宇宙,还能了解星系及其恒星族群如何演化。
以此次发现的FRB 20240304B快速射电暴为例,说明至少有一部分快速射电暴可能源自年轻的磁星。磁星是大质量恒星发生超新星爆发后形成的高磁场中子星。新发现的宿主星系既年轻,又在剧烈形成恒星;与涉及较老中子星合并的其他理论相比,这些特征更符合磁星形成的情形。
这项发现拓展了天文学家利用快速射电暴探索宇宙的距离范围。除了创下新的距离纪录,这次快速射电暴还如同一座宇宙灯塔,照亮了星系之间广阔的气体和物质储库。射电信号穿越了宇宙历史的大部分时期,也携带着沿途所遇物质的信息,让研究人员得以研究那些难以直接观测的结构。
同时,这项发现进一步展现了悉尼大学在射电天文学领域的国际领先地位。2023 年,悉尼大学天文学家也参与发现了当时已知最遥远的快速射电暴,如今,这一纪录已被 FRB 20240304B 刷新。
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英文稿原文: Sydney astronomers pinpoint the most distant fast radio burst ever detected record-breaking cosmic signal offers a rare glimpse of the early universe
论文链接: A fast radio burst at redshift 2, three billion years after the Big Bang
责任编辑:闫君