在中國科學院國家天文臺（以下簡稱國家天文臺）研究員李菂研究組里，“90后”博士后牛晨輝的外號是“巨星”，當初得名僅僅是因為他在一張合照里顯得格外高大魁梧。
而在尋找快速射電暴（FRB）的征途上，牛晨輝正奮力朝著名副其實的“巨星”努力。
北京時間6月9日，李菂領導的國際團隊在《自然》發表文章，報道了他們在“中國天眼”FAST（500米口徑球面射電望遠鏡）的幫助下，發現了迄今為止唯一一例持續活躍的重復快速射電暴，并將其命名為“FRB 20190520B”。后續多臺國際設備天地協同觀測，將它的“家鄉”鎖定在一個距離地球30億光年的貧金屬矮星系。牛晨輝正是該論文的第一作者。
作為世界上最大的單口徑望遠鏡，FAST在“多科學目標同時巡天（CRAFTS）”優先重大項目支持下，開展快速射電暴搜尋，已經發現至少6例新FRB，為揭示宇宙中這一神秘現象的機制、推進天文學這一全新領域的研究作出獨特的貢獻。
在中國科學院6月7日舉行的新聞發布會上，回首FAST過去20多年的建設史，國家天文臺FAST運行和發展中心常務副主任、總工程師姜鵬倍感欣慰。他打趣說：“當時的艱辛一度讓人對未來產生迷茫。早知道FAST能有這么多收獲，我們或許會更加賣力！”
再也不見的“眨眼”
快速射電暴是宇宙中最明亮的射電爆發現象，2007年才被首次發現。其可以拆分成“快速”“射電”“暴”三個部分來理解。其中，“快速”意指爆發持續時間非常短。“人一眨眼的工夫大約300毫秒，FRB持續的時間是1毫秒，比眨眼瞬間還要快許多。”牛晨輝介紹說。
而“射電”意指所在的電磁波波段；“暴”意指劇烈爆發現象，不用1毫秒就能釋放太陽大約一整年輻射出的能量。
那么問題來了，究竟是什么東西能在比“眨眼”還短的瞬間爆發出如此高的能量？是外星人發來的信號嗎？對此，李菂的看法是，“目前科學上已知的證據并沒有支持FRB起源于外星人這樣的‘超自然’現象，科學家認為FRB可能起源于中子星或矮星系”。
很長時間以來，同一個FRB往往只能被探測到一次，好比宇宙深處每一次的“暗送秋波”轉瞬即逝，再也不出現，自然也看不清、找不到那個“眨眼睛的人”——“再見，再也不見”。
直到2016年，一次重復的“眨眼”才被美國阿雷西博望遠鏡探測到，它被命名為FRB 20121102A。隨著觀測設備不斷升級，全球公布了近500例FRB，只有不到10例有活躍爆發。但即使是重復爆發的FRB也有其窗口期，一旦窗口期過去，它又躲進茫茫黑暗中。科學家所期待的那些一直“眨眼”的持續活躍的重復快速射電暴，久久沒有出現。
20秒4次 “一眼”萬年
轉機發生在2019年5月20日的夜里，矗立在貴州平塘一隅的FAST一如既往仰望蒼穹。500米的大口徑讓它具有探測電磁波的高靈敏度，盡力傾聽宇宙的聲音。“嘀，嘀，嘀……”一個波束掃過的10秒內，FAST看到了3次“眨眼”。20秒后，另外一個波束掃到相鄰位置時又探測到1次“眨眼”。
牛晨輝在龐雜的數據中發現了20秒內的4次脈沖信號，他感到又驚又喜：又一個重復的FRB？！隨即，科研工作者的理智讓他冷靜下來，在排除脈沖星和射電干擾后，他才確定該脈沖的確來自于一個新的FRB，并按照用探測日期命名的慣例，將其命名為FRB 20190520B。
在后續觀測中，他和同事們又發現新的驚喜，FRB 20190520B不僅是重復的，還是沒有爆發窗口的持續活躍的快速射電暴。最新發表的這篇論文中，他們確認，這是世界首例持續活躍的重復快速射電暴。
“20190520，依舊520。”平時科研中相當嚴謹的牛晨輝感到一種無法用語言表達的奇妙緣分。“它的持續活躍，似乎是在那次‘一眼萬年’的邂逅之后，和FAST演繹著一場永久的愛情。”
30億光年外“尋家”
科研工作沒有止步于浪漫的想象中。科研人員迅速開展了對這一特別FRB的全方位探索。
為了精確定位它的“家鄉”，李菂研究團隊發起了國際合作。團隊通過與美國甚大陣列望遠鏡、美國帕洛瑪200英寸望遠鏡和凱克望遠鏡、加拿大—法國—夏威夷望遠鏡和日本斯巴魯近紅外光學望遠鏡等合作，確定了其“宿主星系”是距離地球30億光年的貧金屬的矮星系。
李菂強調，“雖然全球各地的望遠鏡由不同國家投資建設，但我們面對的是同一片天空，天文學是全人類的共同追求。”
同時，“色散值”這一特征數據表明，FRB 20190520B的近源電子密度遠高于其他FRB，表明在其宿主星系傳播路徑中經過了復雜的電子密度分布。簡單地說，其宿主星系的環境十分復雜，以至于劇烈的射電暴在離開“老家”時歷盡艱辛，此后抵達地球的旅程反而相對順利。
FRB領域創始人鄧肯·洛里默對此評價說：“基于上述認識，我認為快速射電暴可能有不同的分類。隨著快速射電暴樣本的持續增長，預計未來幾年內，我們能夠揭開快速射電暴神秘的面紗。”
此外，研究人員還發現，FRB 20190520B與FRB 20121102A有著“孿生兄弟”般的相似度，包括附近都伴隨有持續射電源對應體、都極為活躍并擁有復雜的電磁環境等。“它們有可能代表了快速射電暴演化的早期階段。”牛晨輝告訴《中國科學報》。
如今，發現FRB 20121102A的阿雷西博望遠鏡已經因為年久失修而坍塌，接力棒則交到了FAST手上。李菂期待，在“快速射電暴巡天”優先重大項目支持下，FAST的持續觀測有望建立全新的FRB演化圖景。
當然，接過“接力棒”的還有牛晨輝。他永遠銘記已經故去的親手建造FAST的南仁東先生的一句話：“最好的天文設備實際上是修給下一代的天文學家，修給現在在讀和將要入學的年輕人。”
“我就是當年先生口中的‘年輕人’，能夠站在巨人的肩膀上，我深感幸運。”牛晨輝表示。
記者 甘曉
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