星际战甲最新午夜电波_星际战甲午夜电波任务

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作者/牛陈晖朱余浩(中国科学院国家天文台)

近日，中国科学家借助500米口径球面射电望远镜(“五百米口径球面射电望远镜(fast)”)，发现了世界上首个持续活跃的重复快速射电爆发FRB 20190520B。那么，什么是快速射电爆发呢？五百米口径球面射电望远镜(FAST)是如何捕捉到它们的？这个新发现的意义是什么？

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当快速无线电脉冲向你袭来时，不要眨眼。

如果我们能变成“五百米口径球面射电望远镜(FAST)”，就能“听”到来自宇宙的“声音”:137亿年前BIGBANG留下的微弱辐射信号；来自银河系中脉冲星的周期性脉冲；而我们今天的主角——来自银河系外的快速射电爆发。

制图/罗梅

快速射电爆发是一种高能天体物理现象。和微波、红外线、紫外线一样，是电磁波。目前观测到的波长从几厘米到一米不等，呈现波动性。

已发现的快速射电暴比例示意图（绘图 / 骆玫）发现的快速射电爆发示意图(制图/罗梅)

它的爆炸时间只有1/1000秒。我们经常用“眨眼”来比喻很短的时间。人类眨眼的时间约为0.75秒，可见快速射电暴转瞬即逝。但是，在这么短的时间内，却能释放出相当于太阳辐射一整年的能量。

这么高的能量会对地球产生影响吗？如果出现在太阳系周围，后果不堪设想。幸运的是，迄今为止发现的大部分快速射电爆发都来自遥远的星系。虽然爆发能量巨大，但信号到达地球后已经非常微弱。不仅不会影响我们的生活，我们还需要“五百米口径球面射电望远镜(FAST)”等设备来感知它的存在。

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“五百米口径球面射电望远镜(FAST)”

我想继续接受“快乐”

早期科学家一直认为快速射电暴是“一次性的”，直到2016年才发现快速射电暴的重复爆发。但即便如此，短暂的相遇也不足以让我们“看清楚”快速射电暴的“真实内容”。

中国科学家借助“五百米口径球面射电望远镜(fast)”发现的快速射电爆发，是世界上第一个持续活跃的重复快速射电爆发(简称“重复爆发”)。也就是说，到目前为止，只有“五百米口径球面射电望远镜(FAST)”不断收到来自宇宙的“幸福”！这为科学家进一步揭示快速射电爆发的起源和机制奠定了基础。

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如何找到快速射电暴的“故乡”？‍

除了快速的无线电爆发，宇宙中充满了各种电磁信号。我们如何定位它？这是关于分散的现象。

生活中最常见的色散现象就是雨后阳光照射到空中的雨滴，经过折射和反射形成彩虹。如果我们把电磁波的不同频率成分比作不同颜色的光，那么它们在传播路径上也会形成彩虹般的多彩景象。

彩虹形成的原理(绘画/旅行)

电磁波的色散现象与其传播路径中遇到的电子总数有关。电子就像雨滴。电磁波通过的电子越多，越分散，不同频率成分到达地球的时间间隔越长。通过计算不同频率分量的时间延迟，可以得到电磁波传播时通过的电子总数。将测得的电子总数与银河系中这个方向的电子数进行比较，可以发现大多数快速射电暴穿过的电子数是非常大的，远远高于银河系中这个方向的电子数，也就是说大多数快速射电暴的“故乡”都在银河系之外。

快速射电爆发的动态频谱显示。黑线为快速射电爆发，由蓝到红的颜色代表由高到低的频率成分(供图/朱)

“五百米口径球面射电望远镜(FAST)”的贡献，使我国在快速射电爆发研究领域站在了世界第一梯队。中国对天文设备的投资已经初见成效。相信中国的下一代年轻人一定会在天文学领域取得更多的突破。我们是宇宙中的一粒沙。宇宙中有很多我们目前无法理解的极端天体物理现象。虽然我们还不完全了解来自宇宙的神秘无线电波，但随着天文技术的发展和观测样本的增多，总有一天我们能够揭开它的神秘面纱，就像《离骚》中屈原的感慨:“路漫漫其修远兮，修远无处不在，吾将上下而求索。”

五百米口径球面射电望远镜(FAST)的发展历程

知识链接

世界上第一次持续活跃重复的快速射电爆发

天文学的起源主要来源于人类对周期性的认识。此前，快速射电爆发研究的一个难点是，从单个事件的数据中可以推断出的信息太少，如果有重复爆发，其研究价值就大得多。比如重复更容易被精确定位，让我们知道它所处的星系，以及它在星系中的位置；从其反复爆发的亮度和时间分布，也可以分析其爆发机制。

这次发现的FRB 20190520B是世界上第一个持续活跃的重复风暴，非常珍贵。因为其他活跃的重复风暴只能在爆发窗口期间探测到信号，而在五百米口径球面射电望远镜(FAST)的后续观测中，FRB 20190520B从未停止爆发。

经过多台国际设备的协同观测，FRB 20190520B的“故乡”被锁定在距离地球30亿光年的贫金属矮星系中，证实其附近区域拥有已知最大的电子密度，并发现了迄今为止第二次快速射电爆发的持续射电源的对应物。

500米口径球面射电望远镜(FAST)和快速射电爆发

大多数天文发现都是由观测设备的更新和新技术的应用推动的。五百米口径球面射电望远镜(FAST)是世界上最大、最灵敏的单口径射电望远镜，可以发现其他射电望远镜无法发现的微弱信号。而且它在研究快速射电爆发方面的优势不在于样本数量，更多的是样本质量。

因为快速射电爆发在一天中是随机分布的，更大的视野有助于搜索更多的信号。为了扩大搜索视场，“五百米口径球面射电望远镜(FAST)”配备了19束L波段接收机，看起来像明亮的眼睛，盯着不同的方向，将原来的视场(望远镜能看到的天空空范围)扩大了近19倍。不仅如此，五百米口径球面射电望远镜(FAST)还可以利用地球自转扫描天空空。到目前为止，它至少发现了6个新的快速射电爆发，有助于揭示宇宙中这一神秘现象的机制，促进天文学这一新领域的研究！

本文摘自《知识就是力量》杂志，原题《来自宇宙的神秘无线电波》，作者李健，编辑整理。请注明原创作品出处。