地球上会接收到一些奇怪的射电信号。如果天文学家知道在哪里寻找，每天可以探测到成千上万次。
这些信号很可能不是外星人试图与我们联系。天文学家称它们为快速射电暴 (FRB)，它们是当今最令人费解的太空之谜之一。我们正开始了解它们可能的来源，但我们还不确定究竟是什么导致了它们。
天文学家正在为此努力。南京大学和香港大学的研究人员在一个 发表 在《自然·通讯》上的论文中，模拟了一个名为 FRB 20201124A 的快速重复射电暴的可能形成过程。该论文于 9 月 21 日发表。
快速射电暴转瞬即逝：大多数持续一两秒，甚至更短。它们是爆发：当它们产生时，人们认为它们的能量相当于我们的太阳。尽管如此，当信号到达我们时，它们通常比我们地球上的无线电波弱得多——这部分解释了为什么它们需要这么长时间才被发现。
十多年来，天文学家一直在射电望远镜中观测这些微小的闪光。2007 年，天文学家在分析六年前的数据时，发现了一个来源不明的短暂脉冲。这是数百个 FRB 中的第一个。
未知信号
FRB 的成因，如果它们有单一的解释的话，仍然不清楚。天体物理学家已经提出了与黑洞、中子星、伽马射线暴、超新星以及各种其他遥远现象有关的联系（是的，甚至包括外星人）。
一个普遍的怀疑对象是磁星：一种高能中子星，具有极强的磁场，强度是地球磁场的万亿倍。2020 年，天文学家 观测到 一个来自我们银河系中一颗磁星的 FRB。
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即便如此，磁星究竟如何产生 FRB 仍然未知。一些天文学家怀疑这与磁星的自转有关，这可能产生某些 FRB 的规律性脉冲——有点像旋转的 脉冲星 精准的时钟般节拍。天文学家称这种属性为“周期性”。然而，在许多情况下，并没有证据表明这一点。（另一种理论是，一些 FRB 来自围绕黑洞聚集的气体和尘埃盘。）
更复杂的是，这数百个 FRB 中的每一个都与众不同。有些只闪烁一次，再也不见踪影。有些闪烁几次。有些则保持沉默数天，然后随机闪烁一小段时间，然后再次沉默。还有些则以极快的速度连续闪烁数十百次。FRB 20201124A 属于后者。
搜寻 FRB 20201124A
天文学家首次在 2020 年 11 月观测到它（因此得名）。他们通过，嗯，CHIME 望远镜看到了它的信号——这是一台位于不列颠哥伦比亚省的射电望远镜，现在负责搜寻 FRB 的踪迹。每天，CHIME 都会扫过天空，在某个点停留几分钟。正是在其中一次停留期间，望远镜发现了 FRB 20201124A。
起初，它似乎只是另一个 FRB。“我们没有立即宣布，”麦吉尔大学的天体物理学博士后 Adam Lanman 说，他参与了 CHIME 的发现。但情况很快就改变了。
2021 年 4 月，CHIME 观测到 FRB 20201124A 仿佛“点燃”了，发送出重复的脉冲。CHIME 的天文学家向全球天文学界发出了警报。“在此之后，许多其他天文台也开始观测到它的大量活动，”Lanman 说。
其中一个天文台是 FAST：世界上最大的射电望远镜，位于中国西南贵州省的山区。在同一天 发表 在《自然》杂志上的另一篇论文中，使用 FAST 的科学家报告称，在源再次沉默之前，他们观测到了来自 FRB 20201124A 的近 2000 次爆发。
南京大学天体物理学家 王发银 表示：“如此大的样本量有助于我们揭示 FRB 的起源。”
重复的 FRB 并非新现象，但 FAST 的观测在射电波中发现了一些独特的特征，表明有某种东西在操纵它们。王说：“FRB 20201124A 的一些独特特征促使我们对其进行建模。”
模型化的双星系统
王和他的同事们尝试了一个模型。他们的模型表明，FRB 20201124A 确实来自一颗磁星——但不是单独一颗磁星。当射电波从磁星爆发时，它们会穿过磁星所绕行的恒星的“裙摆”。这是一种特殊的恒星，称为 Be 星，它是一颗非常明亮的恒星，被一层等离子体和气体盘所笼罩。来自 FRB 的射电波会穿过这个盘，从而解释了它们独特的特性。
圣路易斯华盛顿大学的天体物理学家 Jonathan Katz（并非该论文的作者）说：“这一切都是完全推测性的，但并非不可能。”
Lanman（也不是作者）说：“我还没有看到其他论文像这篇一样详细。”
但这个模型与 FAST 的数据并不完全匹配——它还有相当多的变异性未能完全解释。Katz 说：“无论发生了什么，模型可能都处于核心地位，但还有更多的事情在发生。”
以这种方式对 FRB 进行建模并非新鲜事。天文学家经常认为重复的 FRB 是由于一颗中子星或黑洞绕另一颗恒星运行。另一方面，目前还不清楚 FRB 20201124A 究竟是如何重复的。Katz 说，外部团队尚未能够仔细分析 FAST 的数据以寻找周期性的证据。
尽管如此，如果天文学家要寻找的是一颗绕另一颗恒星运行的磁星，那么他们也知道在哪里可以找到它。产生模型的那些观测也有助于将 FRB 20201124A 的来源缩小到一个特定的星系，这可以帮助天文学家以后找到它。他们可以通过搜索其他波长来实现：例如 X 射线或伽马射线。
天文学家以前曾尝试用 X 射线扫描该星系。但这个模型可能有助于他们缩小搜索范围，这正是 Lanman 在这项工作之后推荐的：“当然，未来应该进一步搜索 X 射线对应体，”Lanman 说。
