3月18日，国际权威学术期刊《科学》杂志发表了题为《重复快速射电暴的偏振频率关系对其起源的揭示》的研究论文，指出重复快速射电暴，处在类似超新星遗迹的复杂环境中。

这篇论文首次提出了能够解释重复快速射电暴偏振频率演化的统一机制，为区分重复快速射电暴起源的众多理论模型，提供了关键观测证据。

之江实验室智能计算平台研究中心研究专家冯毅，是这篇论文的唯一第一作者。之江实验室计算天文首席科学家李菂（dì），是这篇论文的唯一通讯作者。

什么是快速射电暴？

快速射电暴是一种遥远宇宙中的无线电波大爆发，持续时间只有几毫秒，却能够释放出相当于太阳在一整天内释放的能量。

2007年，射电天文学家邓肯·罗瑞莫和他的团队，首次发现了快速射电暴。在那以后，这种新的天体物理现象，就成了天文学领域的研究热点。

观测发现，一些快速射电暴，会重复爆发。

对于这个宇宙深处“神秘信号”的起源，科学家们有很多理论推测，比如磁星巨耀发、脉冲星的巨脉冲、中子星穿越小行星带、双黑洞并合等。

这些会产生巨大能量的天体活动，都被科学家们认为是快速射电暴的可能起源。

快速射电暴的起源到底是什么？

要寻找来自宇宙深处的快速射电暴源头，非常困难。

“基于现有的天文设备条件，很难直接观测到银河系之外的起源细节。”冯毅解释。

“绝大多数快速射电暴，只在射电波段有信号，缺乏多波段的观测提供额外信息。过去是守株待兔地努力确认对应体，然而由于距离太过遥远，即使探测到爆发，也难以确定快速射电暴的基础物理机制。”

之江实验室的科学家们，如何为寻找快速射电暴的源头提供关键观测证据？

“快速射电暴信号在传播过程中，偏振特征会受到周边星际介质的影响，我们能够通过分析快速射电暴的偏振等特征限制它的辐射机制，也能够推测它所穿过的介质的磁感应强度和电子数密度等信息。”李菂说。

利用射电望远镜“中国天眼”FAST和美国GBT，对一组重复快速射电暴脉冲的偏振特征进行系统分析后，冯毅等研究人员发现，样本集中的重复快速射电暴，都呈现出低频线偏振度低，高频线偏振度高的特征。

这种特殊的频率演化关系说明，样本集中的快速射电暴暴源所处的环境都很复杂，具有很强的磁场和很高的电子数密度，和超新星遗迹、脉冲星风云的环境特征相吻合。

也就是说，这些快速射电暴，极有可能处在超新星遗迹、脉冲星风云等环境中。

超新星，是某些恒星在演化接近末期时经历的一种剧烈爆炸。这种爆炸极其明亮，过程中所突发的电磁辐射经常能够照亮其所在的整个星系，并可能持续几周至几个月才会逐渐衰减。

而在此期间，一颗超新星所释放的辐射能量，可以与太阳在其一生中辐射能量的总和相当。

恒星通过爆炸，可以将其大部分甚至几乎所有物质以高至十分之一光速的速度向外抛散，并向周围的星际物质辐射激波。这种激波，会导致一个由膨胀的气体和尘埃构成的壳状结构形成。

这，就被称作超新星遗迹。

脉冲星风云，是一种在超新星遗迹外壳内发现的星云，由中央脉冲星产生的风驱动。

脉冲星，是高速转动的强磁场中子星，是大质量恒星寿命晚期发生超新星爆发的过程中形成的，其半径只有10千米左右，而典型磁场约为一万亿高斯，相当于地球磁场的两万亿倍。

李菂团队已经与云南大学杨元培教授、普林斯顿大学鲁文宾博士、内华达大学张冰教授等人合作构建了基于多路径散射的介质模型，可以进一步约束辐射区的空间尺度、密度涨落、磁场构型等重要物理性质。

我们多久能知道快速射电暴的起源？

李菂说，FAST的持续深度监测结合其他先进设备，有望在未来2-3年回答关于快速射电暴起源的一系列关键问题。例如，重复暴与非重复暴，是否有统一的起源等问题。

目前，之江实验室正在研究打造基于FAST的天文智能计算平台，将借力智能计算与人工智能技术，加速天文领域的科学研究。

“利用智能计算，可以深度挖掘FAST高时频宇宙信号采样数据，探测迄今世界最短时标的天体辐射现象，探索宇宙的‘时间前沿’无人区，力争理解快速射电暴起源。”李菂说。

搜索地外文明不是科幻故事

位于贵州省平塘县大窝凼的500米口径球面射电望远镜（FAST）被誉为“中国天眼”，自2020年1月通过国家验收以来，FAST已经高效运行2年。去年，FAST正式向全球开放共享，14个国家的27份国际项目开始启动科学观测。

快速射电暴是目前天文学更热门、发展更迅速的领域之一。当它最初被发现的时候，外界也曾怀疑它是不是地外文明发来的信号。不过，随着对快速射电暴了解的深入，科学家现在偏向于认为它是宇宙中自然产生的一种现象。

此前，李菂接受采访时说，FAST立项时提出的科学目标中就包括“搜寻地外文明”。“从我们一线实验人员的角度看，搜索地外文明它完全不是一个科幻的东西，就是我们日常工作的一部分。”李菂说，搜索地外文明主要是搜索通信信号，即窄带脉冲。

1936年，柏林奥运会成为人类历史上第一次通过电视转播的奥运会。李菂说，当时的大规模无线电视信号已经发射到太空中，甚至飞出太阳系，可以被地外文明（如果存在的话）接收到。“《三体》中经典的‘不要回答’其实已经没有意义，现实是，人类已经无法追回过去数十年间发射出的那些无线信号。”李菂说。

有关快速射电暴的研究将很快实现“天地配合”——2023年或2024年，中国天宫空间站计划配置巡天空间望远镜，它也被称为“中国哈勃望远镜”。届时，FAST可以发现一些新的快速射电暴源，然后由巡天望远镜进行更加深入的研究。