是谁在宇宙中向我们发信号?科学家发现有另一种可能

深空通过一种神秘的无线电波向我们宣示着它的不可知。这种电波名叫“快速射电暴”,英文缩写FRB。

FRB是强烈的无线电(天文学上叫射电波)脉冲,其源头能够在几毫秒的时间内释放出太阳100年释放能量的总和。其极端性让人联想到某些灾难性的天文事件——比如中子星的碰撞。也有人猜想它和外星文明有关。

但是FRB的源头究竟是什么却一直是个谜。这种近十几年才发现的新现象,其在天空中出现的方位有很大随机性,且大多只出现一次,便消失得无影无踪。少数会在同一个位置反复出现的FRB让人联想到某种已知的周期性天文现象——比如行星的公转或中子星的一种——脉冲星等。但这些FRB其实并不规律,这让人百思不得其解。

近日则有天文学家认为,FRB可能是围绕中子星运行的小行星产生的。

中子星和恒星一样,会产生粒子流,亦即是所谓的星风。由于中子星有强大的磁场,它们产生的粒子流也是高度磁化的。而在中子星动辄每秒几百次的自旋驱动下,粒子流还会被加速到近光速。

在这种极端环境中,天体若是环绕中子星运行,其在粒子流中留下的尾迹周围会产生电流。当中子星粒子流穿越这些尾迹时,磁场会被扰动,进而产生一条狭长但又极为强大的射电波束。

一个直径1至10千米的小行星在距离中子星1个天文单位或更近的地方运行,其产生的电波束强度就足以达到FRB的级别,而当这个中子星磁场很强的时候更是如此。计算结果显示,在磁星——一种磁场特别强的中子星周围,小行星产生的电波束强度可达已知最强FRB的千倍以上。

电波束是连续的,但只有当天体之间的位置排列恰到好处,这些电波束才能够扫过地球,我们才能看到它。在我们眼中,它表现为短促的脉冲信号。而这就是FRB。

如果这个解释成立,那么那些会反复出现的FRB就有可能与小行星群,或拥有多个卫星的系外行星有关。而中子星磁场和星风在其高速自旋过程中的频繁波动,也是影响电波束方向的一个原因。这会导致FRB更具随机性。

相关论文刊登在《天文和天体物理学(Astronomy and Astrophysics)》杂志上。