宇宙之谜：有史以来最亮快速射电暴不会重演，让天文学家感到困惑

天文学家在距离地球1.3亿光年的NGC 4141星系中发现了有史以来最亮的快速射电暴，这一被命名为FRB 20250316A的现象为解开宇宙中最神秘的天体物理现象之一提供了前所未有的观测机会。然而，令科学家困惑的是，这个创纪录的射电爆发似乎是一次性事件，与大多数已知的快速射电暴表现出的重复性特征截然不同，迫使天文学界重新审视对这一宇宙现象的基本认知。

这项突破性发现由包括多伦多大学研究人员在内的国际天文学家团队完成，他们利用加拿大氢强度测绘实验的支腿阵列，以前所未有的精度定位了这一射电爆发的确切位置。研究成果已于8月25日在《天体物理学杂志快报》上发表，为理解快速射电暴的产生机制和演化过程提供了重要线索。

精确定位技术的重大突破

艺术家对 CHIME/FRB 及其支腿的演绎，定位了 FRB 20250316A/RBFLOAT。插图：MMT 天文台（PI：Yuxin （Vic） Dong）拍摄的主星系 （NGC 4141），说明了 FRB 在 NGC 4141 旋臂内的位置。图片来源：Daniëlle Futselaar/MMT 天文台

FRB 20250316A，研究团队将其昵称为"RBFLOAT"，意为"有史以来最亮的射电闪光"，于2025年3月16日被探测到，持续时间仅为五分之一秒。尽管时间极短，但其释放的能量在瞬间超越了银河系内所有其他射电源的总和。

该发现的关键在于使用了甚长基线干涉测量技术，这项技术通过协调位于不列颠哥伦比亚省、北加利福尼亚州和西弗吉尼亚州的多个射电望远镜，实现了空前的定位精度。研究团队成功将射电爆发源定位到一个直径仅为45光年的紧凑区域，这一精度水平相当于从1000公里外识别吉他拨片的位置。

北加州天空下的 CHIME/FRB 支腿之一。图片来源：Mattias Lazda

多伦多大学博士生马蒂亚斯·拉兹达回忆了这次发现的偶然性："我们最终非常幸运能够精确定位这一罕见事件。在检测到信号几个小时后，我们的一个望远镜站点发生了停电，而这个技术故障却在确定爆发源方面发挥了关键作用。如果事件发生在当天晚些时候，我们就会完全错过这个机会。"

麦吉尔大学的博士后研究员阿曼达·库克领导了描述RBFLOAT的论文研究。她表示："这个发现非常令人兴奋，因为我们在所有三个支腿望远镜都在线后就捕获了有史以来最亮的事件。尽管是在周日下午，我们一群人立即聚集在在线会议室，开始深入研究，希望尽快获得源头的后续观测。"

詹姆斯韦伯望远镜的意外发现

CHIME/FRB支腿阵列提供的详细定位数据使研究团队能够利用詹姆斯韦伯太空望远镜进行后续观测，并在与RBFLOAT位置匹配的地方捕获到微弱的红外信号。这一发现让研究人员感到惊讶，他们正在分析这个红外源究竟是一颗红巨星，还是爆发本身产生的逐渐消散的光回波。

由两张 JWST 图像组成的星系 NGC 4141 的彩色图像。插图显示了包含 FRB 20250316A/RBFLOAT 及其潜在红外对应物 NIR-1 精确位置的区域。图片来源：NASA/ESA/CSA/CfA/P. Blanchard 等人;图像处理：CfA/P. Edmonds

哈佛大学博士后研究员彼得·布兰查德是描述詹姆斯韦伯太空望远镜观测结果的配套论文主要作者。他指出："JWST的高分辨率使我们首次能够解析FRB周围的单个恒星。这为识别可能引起如此强大爆发的恒星环境类型开启了新的可能性，特别是当罕见的FRB被捕获到这种细节水平时。"

这种能够观测到单个恒星级别细节的能力，为理解快速射电暴的产生环境提供了前所未有的机会。NGC 4141星系外部区域的恒星环境分析，可能揭示出特定类型的恒星或天体物理过程与FRB产生之间的关联。

挑战现有理论框架

最令天文学家困惑的是，尽管RBFLOAT是CHIME有史以来观测到的最亮射电暴，但研究团队在回顾六年多来对其位置进行的数百小时观测中，没有检测到任何重复爆发的迹象。这一发现直接挑战了该领域的一个主要观点，即所有快速射电暴都具有重复性。

库克解释道："这种爆发似乎不会重复，这使得它与大多数经过充分研究的FRB不同。这挑战了该领域的一个主要观点，即所有FRB都会重复，并为重新考虑至少其中一些更'爆炸性'起源打开了大门。"

自2018年以来，CHIME已经发现了数千个快速射电暴，但确定它们在天空中的确切位置一直是一个挑战。大多数被详细研究的FRB都表现出重复性，这导致科学家们普遍认为所有快速射电暴都应该是重复现象。然而，RBFLOAT的一次性特征表明，可能存在不同类型的快速射电暴，它们具有不同的产生机制和演化路径。

麻省理工学院的物理学副教授、多伦多大学校友增井清志指出："从宇宙尺度上看，这个快速射电暴就在我们附近。这意味着我们有机会对一个非常典型的FRB进行精细研究。"这种相对较近的距离为深入研究快速射电暴的物理性质提供了理想条件。

这一发现的深远影响不仅体现在对快速射电暴理论认知的挑战上，更为利用这些宇宙现象作为探索宇宙的工具开辟了新的可能性。随着观测技术的不断进步和更多类似发现的积累，天文学家们有望最终揭开快速射电暴这一宇宙谜团的真相，并可能发现宇宙中更多未知的物理过程。