那些拒绝沉默的宇宙信号
绝大多数快速射电暴只闪烁一次便消失无踪,偏偏有几个顽固的「惯犯」一次次回来,有的甚至像掐着表一样准时。已记录的事实与悬而未决的谜团,全在这里。
深空某处,一道射电能量的火花骤然迸发。它只持续了几千分之一秒——就在这眨眼的瞬间,它释放出的能量相当于太阳向宇宙倾泻数日的总量。然后,什么都没了。这种闪光大多数只会出现一次,再也不回来。
但有少数几个偏偏要做更诡异的事。它们回来了。有的随机地再次闪烁;有几个则守着某种规律,像是对着日历打节拍。于是问题来了,也正是这个问题让天文学家彻夜难眠:为什么有些信号会反复出现,而另一些却就此永远沉寂?目前没有人能回答这个问题。也正因如此,它成了当代天体物理学中最令人着迷的谜团之一。

我们确切知道的事实
快速射电暴(FRB)是持续时间仅为毫秒级的射电波闪光。第一个被发现的快速射电暴并非实时捕捉到的——而是在2007年从尘封的存档数据中挖掘出来的。很长一段时间里,人们以为这东西都是「一次性的」,闪了就算,绝不重来。
然后,2016年打破了这个认知。天文学家确认,他们观测名单上的一个源——FRB 121102——正在从天空中同一个小小斑点反复闪烁。它成了第一个被找到「家庭住址」的重复源:一个活跃的、正在孕育新星的矮星系,距离我们大约30亿光年(IOPscience,《天体物理学杂志快报》FRB 121102专题)。而这家伙发作起来毫不客气——最疯狂的时候,FRB 121102曾在一个小时内连射122次。
接下来,改变一切的线索出现了,而且近在咫尺。2020年4月28日,射电望远镜捕捉到一次超级爆发——一个巨大的射电耀斑,被命名为FRB 20200428——它从SGR 1935+2154喷射而出。那是一颗磁星:一种中子星,磁场强烈到几乎超乎想象,就坐落在我们银河系内部,距离我们大约3万光年。这是史上第一次把类似快速射电暴的爆发锁定到某个具体天体上。而且它并非「孤身前来」——就在同一瞬间,一道X射线耀斑也同时爆发(Bochenek等人,《自然》,来自加州理工学院)。这一发现意义重大:磁星,至少是可以发出FRB级别信号的。
接着,重复源们又亮出了另一张牌——有的会掐着表来。2020年,CHIME/FRB合作组发现FRB 180916.J0158+65遵循着大约16.35天的周期。它在一个大约四至五天的窗口期内爆发,然后沉寂约十二天,再次醒来,如此循环。超过一半的爆发集中在仅0.6天宽的时间窗口内。这个源位于约5亿光年外的一个螺旋星系边缘的恒星形成区(CHIME/FRB合作组,《自然》,2020年)。一个时钟,跨越五亿光年,精准地嘀嗒作响。
而数据规模已经爆炸式增长。2021年发布的《CHIME/FRB第一目录》记录了536次爆发——其中62次来自18个重复源——发现只有大约2.6%的源被观测到重复(CHIME/FRB目录1,《天体物理学杂志增刊》)。《CHIME/FRB第二目录》更是将这一数字炸开了天:来自3641个独立源的4539次爆发,其中包括83个已知重复源的981次爆发(CHIME/FRB目录2,《天体物理学杂志增刊》)。而这些闪光来自几乎难以想象的遥远之处。FRB 20220610A由澳大利亚的ASKAP望远镜和欧洲南方天文台的甚大望远镜联合追踪定位,来自红移约为1.0的一个星系系统——它的光芒在抵达我们之前,已经在宇宙中旅行了大约80亿年(Ryder等人,《科学》,2023年)。

没有人能解释的部分
谜团就从这里咬下来。天文学家真的不知道,重复源和非重复源究竟是两类完全不同的天体,还是同一类天体的两种不同行为模式。也没有人能说清楚,为什么重复源会一再回来。
爆发本身的形态,让这个谜题变得更加诡异。仔细看,CHIME一遍又一遍地发现:重复源的爆发频率范围往往更窄,但持续时间更长,这与一次性闪光明显不同。这种差异如此稳定,以至于机器学习程序能以很高的准确率将两类爆发区分开来(CHIME/FRB目录2形态学研究,arXiv 2601.16048)。听起来像是两个截然不同的物种,对吧?但同一项研究还发现了指向相反方向的证据——某些特征,比如在考虑持续时间后的子爆发宽度,暗示两类爆发或许共享同一个「发动机」(Curtin等人,《天体物理学杂志》,2025年)。那到底哪个才是真相?数据拒绝站队。
还有一个谁都逃不开的陷阱。今天被归为「非重复源」的信号,也许只是重复源里还没被抓到第二次的那种。既然目前只有大约2%到3%的源被观测到重复,那所谓「沉默的大多数」里,说不定藏满了尚未暴露的重复源——只是望远镜的盯梢时间还不够长。事实上,有些理论模型认为,只需要一个单一的重复源基础种群,只是活跃程度天差地别,就足以解释CHIME观测到的所有现象(James等人,zDM建模,arXiv 2306.17403)。一个引擎,还是两个?这道题至今还没有答案。

目前最靠谱的猜测
以下所有内容都是有依据的推测——而非已经确定的事实。研究人员正在用数据检验这些想法,目前没有一个得到证实。
磁星假说——当前的热门选项。 SGR 1935+2154的探测结果,把年轻的强磁中子星推上了候选名单的首位。想象一下:磁星的外壳在巨大应力下开裂,其强大的磁场突然「啪」地弹入一个新形态——这种剧烈的事件,完全可以一次次地抛出射电暴。而FRB 121102那个年轻的、恒星活跃形成的宿主环境,也与「年轻磁星」的故事无缝契合——因为磁星正是诞生于大质量恒星的死亡(《天体物理学杂志快报》FRB 121102专题)。这是目前最有说服力的框架。只是它还无法单独解释所有观测到的行为。
伴星与那口奇怪的时钟。 那FRB 180916的16天节律,究竟是怎么被拨动的?目前最受认可的猜测包括:磁星绕着一颗伴星运行,或者中子星像陀螺一样缓慢摇摆,再或者一阵恒星风把信号时而打开时而关上。有一项针对重复源FRB 20201124A的研究认为,它的周边环境最符合「磁星+高温快速旋转Be星」的配置——这是从爆发的磁场指纹(一种叫做法拉第旋转的现象)的变化中读出来的(《自然·通讯》,2022年)。还有个相关的思路:锁定在双星系统中的磁星,可能会保持自转轴与磁轴的「对齐」状态——靠吸食伴星的物质来维持这种状态——从而持续发射信号;而孤立的磁星则会慢慢偏转失准,最终沉默(phys.org报道,2026年)。
警惕那些「看起来太完美」的线索。 科学会自我纠偏,而FRB研究刚刚亲历了一个绝佳案例。2022年,CHIME报告FRB 20191221A存在清晰的216.8毫秒内部脉冲节律——这几乎是旋转中子星的铁证(CHIME/FRB合作组,《自然》,2022年)。然而后来的重新审视却发现,那个「信号」实际上来自一颗远没那么神秘的东西:一颗已知的银河系脉冲星,PSR J0248+6021,根本不是什么深空FRB(arXiv 2606.07087,2026年)。中子星的关联仍然站在坚实的地基上——但这是一个尖锐的提醒:对任何单一的、看起来整洁的「答案」,都要保持几分松动。
所以,这是一份诚实的成绩单。磁星可以制造出FRB级别的爆发——这是事实。重复源和非重复源在观测特征上确实存在可测量的差异——这也是事实。然而,没有人能够确切地告诉你,为什么有些信号会回来——也没有人能肯定,那些沉默的信号是真的沉默了,还是只是在悄悄等待时机。正是这道缺口——介于我们能测量到的和我们能解释的之间——才是谜团真正栖居的地方。就在此刻,宇宙的某个角落里,有什么东西正在决定:要不要再闪一次。而我们看不见它的来临。
资料来源与延伸阅读
- CHIME/FRB合作组,「来自快速射电暴源的周期性活动」,《自然》(2020年):https://www.nature.com/articles/s41586-020-2398-2
- Bochenek等人,「与银河系磁星相关的快速射电暴」(SGR 1935+2154 / FRB 20200428),《自然》(2020年),加州理工学院档案:https://authors.library.caltech.edu/records/v84d4-vcs34
- 「重复快速射电暴FRB 121102专题」,《天体物理学杂志快报》(IOPscience):https://iopscience.iop.org/journal/2041-8205/page/Focus_on_FRB_121102
- CHIME/FRB第一目录,《天体物理学杂志增刊》(2021年):https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4365/ac33ab
- CHIME/FRB第二目录,《天体物理学杂志增刊》(2025年):https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4365/ae3828
- Ryder等人,「一个探测红移为1宇宙的明亮快速射电暴」(FRB 20220610A),《科学》(2023年):https://www.science.org/doi/10.1126/science.adf2678
- CHIME/FRB合作组,「快速射电暴中的亚秒周期性」(FRB 20191221A),《自然》(2022年):https://www.nature.com/articles/s41586-022-04841-8
- 「CHIME/FRB将银河系脉冲星误判为周期性快速射电暴」,arXiv(2026年):https://arxiv.org/abs/2606.07087
- 「利用CHIME/FRB第二目录揭示FRB的频谱形态分类」,arXiv(2026年):https://arxiv.org/abs/2601.16048
- 「重复快速射电暴20201124A源自磁星/Be星双星系统」,《自然·通讯》(2022年):https://www.nature.com/articles/s41467-022-31923-y
- James等人,「单一重复FRB种群可以解释CHIME数据」,arXiv(2023年):https://arxiv.org/pdf/2306.17403
- 「重复快速射电暴展示多样活动特征并暗示磁星起源」,phys.org(2026年):https://phys.org/news/2026-01-fast-radio-diverse-hints-magnetar.html
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