快速射电暴:宇宙中最神秘的毫秒闪光,能量相当于太阳500年辐射

⚡ 射电天文
极端天体
前沿谜题
快速射电暴:宇宙中最神秘的毫秒闪光,能量相当于太阳500年辐射
宇宙传来一个"叮"——然后什么都没了
2007年,天文学家邓肯·洛里默(Duncan Lorimer)正在翻查2001年的老旧射电望远镜数据时,发现了一个极其诡异的信号:它只持续了5毫秒,射电亮度却亮到令人咋舌,来自银河系之外数十亿光年处。这个事件后来被命名为"洛里默爆发",也是人类历史上记录的第一个快速射电暴(Fast Radio Burst,FRB)。
快速射电暴的特点用三个词形容:极亮、极短、极远。一次FRB释放的能量在几毫秒内可以相当于太阳500年的辐射总量,但持续时间短到人类眨眼都来不及,随即消失得无影无踪。更奇怪的是,它们来自银河系之外——有些甚至来自几十亿光年外的遥远星系,却在地球上造成了清晰可探测的信号。
色散量(DM):FRB的宇宙"身份证":不同频率的无线电波穿过星际/星系间介质时,低频会被减速,导致信号"色散"——不同频率的光到达时间不一样。通过测量FRB的色散量,天文学家可以推算它经过了多少物质,从而估算其距离,并反过来"称量"宇宙中原本看不见的弥散气体总量。
发现历程:从孤独事件到爆炸式增长
5ms典型持续时间
800+已记录FRB总数
~800/天全天估算发生率
2007年
洛里默爆发被发现,科学界半信半疑,一度怀疑是仪器故障
2013年
帕克斯望远镜探测到4个FRB,宇宙起源说获得广泛认可
2016年
首个"重复FRB"(FRB 121102)被发现,同一来源持续发出多次爆发
2020年
CHIME/FRB目录发布,单年探测量暴增;银河系内磁陀星SGR 1935+2154产生FRB,首次在本星系内探测到类FRB事件,证实磁陀星是至少一类FRB的来源
2023—2024年
中国FAST望远镜记录超高重复率FRB,单个来源在47天内产生超过1600次爆发,刷新纪录
谁在发出这些闪光?
关于FRB的起源,目前最主流的候选者是磁陀星(Magnetar)——拥有宇宙最强磁场的中子星。2020年,银河系内磁陀星SGR 1935+2154产生了一次类FRB事件,直接证实了这一推断。但磁陀星机制似乎无法解释所有类型的FRB,科学家还在继续寻找其他可能。
候选解释还包括:两颗中子星合并(千新星)、黑洞吸积盘不稳定性喷发、甚至是极高度文明的某种技术活动……当然,最后那个只是"科幻级"猜想,主流科学家并不认同,但FRB确实以其神秘性引发了广泛想象。
FRB的"宇宙学工具"价值:FRB正在成为探测宇宙中"消失的重子"的利器。宇宙学预测宇宙中应有大量弥散气体,但光学望远镜看不见它们。FRB的色散量却能"感知"这些气体——每次FRB都相当于一次对沿途宇宙物质的测量。中国FAST、加拿大CHIME的大规模FRB巡天,正在重新绘制宇宙的物质分布图。
快速射电暴是当代天文学最热门的前沿之一。每年有数百篇相关论文发表,研究者来自十几个国家。这些只持续几毫秒的宇宙闪光,已经成为打开宇宙新观测窗口的一把钥匙——它们藏着关于极端天体物理、星系间介质乃至整个宇宙结构的惊人秘密,等待我们去解开。
互动话题:关于快速射电暴这个宇宙谜题,你最好奇什么?
⚡几毫秒释放太阳500年辐射,这种能量爆发是怎么可能的?
有的FRB会重复发射,有的只爆发一次,它们是不同来源吗?
用FRB来"称量"宇宙中看不见的气体,这个思路太聪明了
会不会真的是某种宇宙文明的信号?(虽然可能性极低)
参考信息来源
Lorimer, D. R. et al. (2007). "A Bright Millisecond Radio Transient." Science, 318, 777–780.Wikipedia: Fast Radio BurstCHIME/FRB Project — 快速射电暴目录中国天眼FAST望远镜官方网站CHIME/FRB Collaboration (2021). "The First CHIME/FRB Fast Radio Burst Catalog." The Astrophysical Journal Supplement Series, 257, 59.Bochenek, C. D. et al. (2020). "A fast radio burst associated with a Galactic magnetar." Nature, 587, 59–62.宇宙科学探索系列 · 内容仅供科普参考
大家都在看
-
狮子座天文科普 仰望夏季的夜空,有一个非常醒目、气势不凡的星座,它就是狮子座。每当春末夏初的夜晚,我们便可以在东南方向的星空当中寻找到它的身影。狮子座属于黄道十二星座,太阳每年的七月下旬会运行经过狮子座这片天区。很多 ... 天文之最09-19
-
一位老天文爱好者告诉我:中秋赏月,别死等十五当晚 昨天去菜市场挑菜,摆摊卖干货的老周跟我聊了句挺有意思的话,我当场就站住了。他说今年中秋月亮最圆的时候,既不是十五,也不是十六,要等到八月十七凌晨0点49分!我当时手里还拎着一把青菜,第一反应压根不信。从 ... 天文之最09-18
-
围绕宇宙是否仍在加速膨胀,物理学家之间发生激烈争论 去年十一月,一篇论文一度让整个宇宙学界陷入一场小型危机。如今,一支由两位诺贝尔奖得主参与的国际团队,宣布这场危机是一场误会。一个南韩团队引发的宇宙学地震宇宙正在加速膨胀,这是过去二十多年天文学界最广为 ... 天文之最09-18
-
天文学家发现已知最年轻系外行星:诞生不足百万年 IT之家 9 月 17 日消息,天文学家发现了有记录以来最年轻的系外行星,而且这个“新生儿”并不是通过最新观测设备发现的,而是隐藏在过去的观测数据档案中。新发现的系外行星 Elias 2-24 b 质量与木星大致相当。尽管 ... 天文之最09-18
-
丹麦“疯”天才第谷:靠一只假鼻子,硬是把天文学逼进了新时代! 文/历史观察局提到开普勒,大家都知道他是行星运动定律的发现者;提到哥白尼,大家知道他把地球赶下了C位。但如果你问:谁为现代天文学提供了最精确的“地基”?答案可能让你意外——是一个活了40多年、却留下了几百 ... 天文之最09-17
-
黑洞还是黑洞星?天文学家就韦伯望远镜观测的“小红点”展开争论 詹姆斯·韦布空间望远镜在早期宇宙中发现的大量“小红点”,正在引发天文学最激烈的新争论之一。这些目标体积看起来极小,却亮得像整个星系,并拥有宽阔的氢谱线,最初因此被解释为快速吸积的超大质量黑洞。如今,一 ... 天文之最09-17
-
星汉测天,三国律历:乱世中的天文科学革新 汉末三国,天下三分、战乱纷纭,却是中国古代天文历法高速迭代的黄金时代。大一统秩序崩塌并未阻断古人探索苍穹的脚步,反而因政权正统性建构、农业生产需求与数理技术积累,催生了一系列突破性成果。刘洪《乾象历》 ... 天文之最09-15
-
十五的月亮十七圆,今年中秋的特殊天象,不妨转告家人 大家好我是观运识本心,每天给大家带来最新动态 ,内容随缘更,每篇都掏干货;如果你觉得这些信息对生活有用,就点个关注~每年中秋,很多人都会默认,农历八月十五这天晚上的月亮最圆。从小到大,我们听的故事、过 ... 天文之最09-15
-
第谷有多狠?没有望远镜,他竟靠肉眼改写了天文学 1546年,丹麦一个贵族家庭里,出生了一个后来震动欧洲的人。他叫第谷·布拉赫。如果只看外表,这人就已经很有“传奇气质”了。因为他鼻子是假的。而且还是金属鼻子。据说平时出门,他身上还会带胶水,防止假鼻子突然 ... 天文之最09-15
-
天文学-第一篇:观天之术——天文学观测体系与宇宙认知基础 第一章:人类天文学发展史1.1 古代天文学:地心体系、星座起源、历法天文在望远镜诞生之前,古代天文学本质是肉眼观星的学问。古埃及、古巴比伦人最早系统性记录天体运行,他们观测太阳、月亮、五大行星,利用恒星的 ... 天文之最09-14
相关文章
- 第谷有多狠?没有望远镜,他竟靠肉眼改写了天文学
- 天文学-第一篇:观天之术——天文学观测体系与宇宙认知基础
- 记下今晚月亮的位置,等到中秋,我们再来看看它到底圆不圆
- 第谷·布拉赫:天文学界的“黄金鼻”奇才,他用一生为开普勒铺路
- 颠覆认知!上海手握10项世界之最,很多本地人都没打卡全
- 今年中秋月亮十七才圆!一个好消息,一个好兆头,早看早准备
- 韦伯闻到海鲜味,是外星生命还是宇宙骗局?
- 中国最早的天文学家石申:2400年前仰望星河,改写世界天文史
- 第谷·布拉赫:疯狂天文学家,如何用一生颠覆了人类对宇宙认知?
- 众星皆动,唯北极不动!古人看透的天地玄机,远比现代天文更透彻
- 恒星的诞生:宇宙中最壮丽的重生
- 今年中秋夜的月亮,会是最圆的那一晚吗?
- 深度长文:太阳光8分钟抵达地球?光:别闹,我只需一瞬间!
- 15.6万个星系中国天眼画出世界最大宇宙气体图谱,这到底有多牛?
- 大明历——祖冲之的天文突破
- 每秒三十公里飞行一年来到二十公里外,宇宙竟这么大
- 你看到的星星,只占宇宙的5%,剩下的95%,天文学家打算用“听”
- 第谷.布拉赫:一生“钉”宇宙真相的丹麦天文学奇才(1546-1601)
- 河南,到底骗了多少人?藏着10处「全国之最」,本地人都没去全
- 观星定历、丈量苍穹:古人仰望星空,留下多少世界级成就
热门阅读
-
毕达哥拉斯定理,在科学界中发挥巨大作用 07-14
