科學家確定有史以來最遙遠的快速電波爆

天文學家捕捉並定位了有史以來記錄到的最遙遠的快速電波爆，這是一道持續毫秒的無線電能量閃光，已在太空中傳播了一百多億年。這個編號為FRB 20240304B的訊號，被追溯到位於一個在大爆炸後約三十億年形成的星系，根據由雪梨大學研究人員領導的國際團隊所述。這項研究發表在《科學》期刊上。

這項發現是先前紀錄保持者距離的兩倍多。快速電波爆是強烈的無線電波脈衝，僅持續不到一秒，但在無線電頻譜部分可以短暫地比整個星系更亮。自2007年首次探測到以來，天文學家已記錄了數百個，但它們的起源仍然是現代天體物理學中最難解的謎團之一。

找到一個爆發是一回事；弄清楚它來自哪裡又是另一回事。該團隊結合了兩種截然不同的儀器來完成這兩項任務。南非的MeerKAT無線電望遠鏡陣列，一個位於卡魯半沙漠地區的碟形天線網絡，首先捕捉到這個爆發並縮小了它在天空中的位置。然後，詹姆斯·韋伯太空望遠鏡，從距離地球約150萬公里的有利位置進行紅外觀測，觀察了那個區域並識別出暗淡的宿主星系。

這種配對很重要。無線電望遠鏡擅長捕捉閃光，但難以分辨究竟是哪個星系產生了它，因為訊號如此短暫且如此遙遠。韋伯銳利的紅外之眼可以辨認出大多數其他天文台無法看到的極遙遠星系。兩者結合，讓研究人員能將這個爆發與一個特定星系匹配，然後根據宇宙膨脹在其旅程中拉伸光線的方式來估計它的距離。

因為無線電波穿越太空，它們會經過星系之間散布的電子雲。一個爆發的訊號穿越的物質越多，它的到達時間就越被抹散。這使得遙遠的爆發成為探測填充星系之間空間的稀薄、瀰散物質的有用探針——這些物質否則幾乎不可能直接繪製。

「這個結果是朝著理解快速電波爆來自何處以及它們能告訴我們關於宇宙的什麼邁出的一步，」研究人員說，並指出這個爆發的極端距離使其成為檢驗宇宙空洞中有多少普通物質的寶貴測試。天文學家相信大多數爆發是由被稱為磁星的強磁化中子星產生的，儘管確切機制仍有爭議。

目前，這項發現為一個雖小但不斷增長的樣本增添了一個遙遠的數據點。每個定位良好的爆發都有助於校準物質如何在宇宙中分布的模型。該團隊預計，具有更寬視野和更高靈敏度的下一代無線電設施將探測到更多遙遠的爆發——也許會再次將紀錄推得更遠。