科學家確定快速電波爆發起源！稍縱即逝的宇宙煙火可能源於遙遠中子星的混沌磁層

快速電波爆發（Fast Radio Bursts，FRBs）是由極端緻密天體（例如中子星）釋放的短暫而明亮的電波爆發。這些稍縱即逝的「宇宙煙火」僅持續千分之一秒，但攜帶著巨大的能量足以在短時間內超越整個星系的亮度。

自2007年首次發現FRB以來，天文學家已檢測到數千個FRB，其來源位置從我們的銀河系延伸至80億光年之外。然而，這些宇宙閃光的產生機制仍是一個未解之謎。儘管科學家普遍認為這些爆發來自緻密天體，但背後的具體物理過程尚不清楚。一些模型預測FRB應該來自緻密天體周圍的磁層，而另一些則認為它們可能來自更遠處的震波。

▲ 影片展示快速電波爆發在天空中隨機出現的位置。

麻省理工學院（MIT）的研究團隊運用一種新穎的方法，成功確定一個快速電波爆發的起源。這項研究聚焦於FRB 20221022A，這是一個來自距地球約2億光年的星系的FRB。

研究團隊取用加拿大氫強度測繪實驗（Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment，CHIME）無線電波望遠鏡的數據，並分析了電波訊號的「閃爍」（scintillation），類似於夜空中一閃一閃的星星，這是一種當光線通過星系氣體等介質時發生的現象。

團隊推斷，如果能估算FRB的閃爍程度，就可以確定其來源區域的相對大小。區域越小，爆發就越可能來自接近磁層的環境；區域越大，則支持來自遠距震波的假說。他們研究了FRB亮度的變化，估算FRB 20221022A的爆發地點距旋轉中子星最多僅1萬公里，這個距離比紐約到新加坡的距離還要近。在如此近的距離下，該爆發可能起源於中子星的磁層──這是一個圍繞緻密恆星的高度磁化區域。

研究團隊使用的技術表明閃爍可以是研究FRB輻射的強大工具，並首次提供了確切的證據，證明快速電波爆發來自磁層，即極端緻密天體周圍的高度磁化環境。該研究成果與其合作論文已發表於《自然》期刊。