有史以来最亮的快速射电暴
一个国际天文学家团队借助一套射电望远镜协同网络，发现了人类迄今观测到的最亮快速射电暴，并将其源头精准定位到一个近邻星系。快速射电暴是天文学领域最令人困惑的现象之一，对其源头的精确定位标志着相关研究进入新阶段，能帮助科学家更深入地揭示其宇宙起源。
描述这项发现的两篇论文近日已发表于《天体物理学杂志快报》。一篇聚焦于爆发的原始射电探测与精确定位，另一篇报道了同一区域的詹姆斯·韦布空间望远镜（JWAT）近红外观测结果。
CHIME/FRB辅助望远镜阵列定位快速射电暴FRB 20250316A的艺术构想图。图片来源：Danielle Futselaar
快速射电暴是宇宙中极强的射电能量爆发，可穿越浩瀚的宇宙抵达地球。科学家认为它们由极端天体物理事件产生，但具体成因至今不明。自2018年以来，加拿大氢强度测绘实验望远镜（CHIME）已探测到数千次此类爆发，但要确定它们在天空中的精确位置，一直是一项重大难题。
这次新发现的信号被命名为FRB 20250316A，代号RBFLOAT，意为有史以来最亮射电闪光。科学家借助CHIME/FRB辅助望远镜阵列实现了超高精度定位。
这些小型化CHIME设备分别部署在加拿大不列颠哥伦比亚省、美国北加利福尼亚州和西弗吉尼亚州。它们协同工作，让天文学家能够运用甚长基线干涉测量技术（VLBI）。该技术将相距遥远的望远镜信号整合，以极高精度测定天体在天空中的位置。
“我们极其幸运，精确定位了这一罕见事件的天区位置。”论文作者、加拿大多伦多大学的Mattias Lazda表示，“在探测到它几小时后，其中一个关键望远镜站点就遭遇了停电，而该站点对判断爆发来源至关重要。”
尽管快速射电暴是已知最强的射电源之一，但它们持续时间极短。每次爆发通常仅持续数毫秒至数秒，瞬间亮度超过其宿主星系中所有其他射电信号。2025年3月16日探测到的RBFLOAT，持续时间约为1/5秒。
“从宇宙尺度来看，这个快速射电暴就在我们‘家门口’。”论文作者、美国麻省理工学院的Kiyoshi Masui表示，“这意味着我们有机会对一次相当典型的快速射电暴进行极其细致的研究。”
此次爆发之所以异常明亮，部分原因是其源头距离地球相对较近。它来自大熊座方向约1.3 亿光年外的NGC 4141星系外缘区域。研究人员将信号来源缩小到一个直径仅45光年的区域，比普通星团的尺度还要小。达到这一精度，相当于在1000公里外看清一把吉他的拨片。
“在3台辅助望远镜全部投入运行后，我们就迎来了史上最亮的一次事件。”RBFLOAT论文通讯作者、加拿大麦吉尔大学的Amanda Cook说，“我们全力推进研究，希望尽快对源头进行后续观测。”
CHIME/FRB辅助望远镜阵列提供的精确定位，让研究团队得以使用JWST开展后续观测。在观测中，科学家在RBFLOAT的爆发位置探测到微弱的红外信号。这一发现出乎意料，他们仍在探究其本质。一种观点是该信号来自一颗红巨星，另一种推测是它可能与爆发本身相关的衰减光回声。
“JWST的高分辨率，让我们首次能够分辨出快速射电暴周围的单颗恒星。这为我们识别能够产生如此强爆发的恒星环境打开了大门，尤其是在以这种精度捕捉到罕见快速射电暴的情况下。”JWST论文第一作者、美国哈佛大学的Peter Blanchard说。
尽管这是CHIME探测到的最亮快速射电暴，天文学家却没有在同一源头观测到任何重复爆发。研究团队核查了该区域超过6年、累计数百小时的CHIME数据，均未发现额外信号。
“这次爆发似乎不会再次发生，这与大多数已被深入研究的快速射电暴不同。”Cook说，“这对该领域一个主流观点，即所有快速射电暴都会重复构成了挑战，并促使我们重新考虑，至少部分快速射电暴的起源可能更具‘爆发性’。”
这些研究成果为快速射电暴提供了新的认知，并表明它们有望成为研究宇宙的重要工具，而不再只是神秘的宇宙奇事。
相关论文信息：https://doi.org/10.3847/2041-8213/adf62f
https://doi.org/10.3847/2041-8213/adf29f
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