中国天眼接收到30亿光年外的强烈信号,不断重复发出,要回复吗?

  

  根据顶级科学期刊《自然》(Nature)刊载的一项新研究[1],中科院国家天文台、“中国天眼(FAST)”首席科学家李菂领导的研究团队,通过中国天眼取得重大发现,第一次探测到了持续活跃的重复无线电信号爆发,源头被定位到30亿光年之外。那么,这个重复的无线电信号究竟是什么呢?

  中国天眼是当今世界最大的单孔径射电望远镜,口径达到了500米。凭借着巨大的口径,中国天眼对于来自宇宙中的无线电信号非常敏感,可以探测到极为微弱的无线电信号。

  

  无线电信号是天文学家最为关注的一类宇宙信号之一,通过射电望远镜,天文学家在上个世纪取得了一系列重大发现,找到了诸多全新的射电源,包括脉冲星、类星体,还有能够证明138亿年前宇宙大爆炸的宇宙微波背景辐射。

  进入21世纪后,天文学家又接收到了一种全新的神秘无线电信号。这种信号不同于此前的任何信号,它的持续时间非常短暂,只有几毫秒,但能量爆发却非常强大,相当于太阳几年产生的能量总和,其源头被认为是来自于遥远的银河系外。

  

  天文学家把这种信号称之为快速射电暴(FRB),这被认为是继探测到引力波后,天文学上最为重大的发现。这种神秘信号的起源成为一大未解之谜,让天文学家捉摸不透。

  自2007年第一次发现快速射电暴以来,天文学家目前已经发现了将近500个这种信号。但一开始发现的信号都是一次性的,在某片天区突然出现之后,又突然消失,再也没有接收到。

  

  因此,快速射电暴的起源都没能找到,不知道它们来自哪里,也不知道它们究竟是如何产生的。天文学家猜测,这可能是由灾难性的天体物理事件释放出来,所以信号释放是一次性的。

  但在2016年,天文学家第一次探测到了重复的快速射电暴——FRB ,中国天眼后来也多次接收到这个重复信号,次数超过了1600次。这个重复信号每次都能爆发出非常高的能量,总和等同于太阳在50万年里经由氢核聚变所产生的总能量。

  

  这一次,中国天眼探测到了一个更加特殊的信号——FRB B。这是已知第一个持续活跃的快速射电暴,每当中国天眼朝着该天区观测时,总能接收到重复的信号,每个信号持续时间为几毫秒,一小时出现三四次。

  如此持续活跃的无线电爆发,这还是第一次见到,引发了国际天文学界的广泛关注,相关研究模型也被提了出来。天文学家对这个特殊的信号进行定位,找到了它的源头在30亿光年之外的一个矮星系中。

  

  对于重复快速射电暴的起源,天文学家提出了不同的模型来进行解释,有认为与拥有极端磁场的磁星有关,也有认为是黑洞与中子星的双星系统产生的,还有认为与高能超新星出现大爆发有关。

  哈佛大学的天文学家Avi Loeb认为,快速射电暴可能是由先进的外星文明发出的。这种强烈的电磁辐射有可能被用于推动星际飞船,也有可能用于星际通信。这个信号是在30亿年前发出的,当时地球上都还是原始生命,就连动物都没有。

  

  如果真的来自外星文明,那么,他们无疑是极为高等的文明。要把信号传播到30亿光年之外,本身信号源极为强大,需要输入巨大的能量,人类根本无法想象,也没有能力去回复这种信号。

  中国天眼专门用于研究宇宙中的各种无线电信号,所以也能用于搜寻宇宙中的外星文明通信,这其实也是中国天眼的一大科学目标。也许未来有一天,我们真的能接收到明确的外星文明信号,等到那时破译其中的信息后,再打算要不要回复也不迟。

  

  参考文献

  [1] C.-H. Niu, K. Aggarwal, D. Li, et al. A repeating fast radio burst associated with a persistent radio source, Nature, 2022, DOI: 10.1038/s41586-022-04755-5.

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