重复的滑音哨快速射电暴：一种新的宇宙奥秘
快速射电暴（FRB）是一种来自遥远银河系外的短暂而强烈的无线电波脉冲，它们在几毫秒内能产生相当于太阳一年辐射能量的能量。
最近，FRB是天文学的热点话题，因为它们可以揭示宇宙中一些最极端的事件和物体，如恒星碰撞、黑洞形成或磁星等。然而，FRB的来源和机制仍然是一个巨大的谜团，尤其是少数具有重复性的FRB，它们在天空中的同一位置多次闪烁，而大多数FRB则只出现一次爆发。
今天将给大家介绍一种高度活跃的重复FRB，称为FRB 20220912A，它的辐射爆发呈现出一种前所未见的奇特模式，类似于一把滑音哨在宇宙中发出下降的声音。这些新数据有望揭开深空FRB的来源以及少数快速而强烈的辐射爆发为何会重复的谜团。
为了研究FRB 20220912A，天文学家使用了SETI研究所的艾伦望远镜阵列（ATA），这是一种专门用于搜寻潜在的外星智能无线电信号的望远镜。ATA由42个6米直径的抛物面天线组成，它们可以同时接收1-10 GHz的无线电波。ATA的优势在于它可以覆盖一个宽广的频率范围，同时具有高灵敏度和高时间分辨率，这使得它非常适合观测FRB这样的瞬变信号。在对FRB进行了541小时（近23天）的观察后，天文学家使用了一种基于机器学习的算法，从ATA收集的大量数据中筛选出FRB 20220912A的辐射爆发。
天文学家从ATA的数据中检测到了35次FRB 20220912A的辐射爆发，它们发生在2023年9月12日至10月4日之间。天文学家发现FRB 20220912A的辐射爆发涵盖了电磁光谱中无线电波区域的一个宽广的频率范围，从1.4 GHz到8 GHz不等。更令人惊讶的是，天文学家发现FRB 20220912A的辐射爆发在频率上呈现出上下移动的趋势，如果将其转换为木琴上的音符，就像是一把滑音哨在发出下降的声音——这是科学家在FRB上首次观察到的一种现象。
天文学家将这种现象称为“滑音哨”快速射电暴（whistling FRB）。这也使得天文学家能够确定FRB 20220912A的爆发亮度的上限，估算出这个FRB对整个宇宙信号率的贡献程度。天文学家发现FRB 20220912A是目前已知的最亮的重复FRB之一，它的信号率约为每天一次，这意味着它在宇宙中并不罕见。
尽管FRB 20220912A的爆发频率呈现出一定的规律，但这些爆发的持续时间和它们之间的时间间隔却没有明显的规律。这些爆发的持续时间从0.4毫秒到9毫秒不等，而它们之间的时间间隔从几分钟到几天不等。这说明重复FRB具有一种本质的不可预测性，可能受到一些随机的或混沌的过程的影响。
天文学家的观测结果为揭开FRB的来源和机制提供了新的线索和挑战。天文学家发现的结果不仅证实了已知的FRB性质，如它们的高能量、高亮度和高极化，还发现了一些新的性质，如它们的滑音哨行为和不可预测性。
天文学家正在将FRB的可能来源限定在一些极端的物体，如磁星，但目前还没有任何一个模型可以解释他们观察到的所有性质。例如，磁星模型可以解释FRB的高能量和重复性，但不能解释它们的滑音哨行为和不可预测性。天文学家认为，FRB的滑音哨行为可能与它们的辐射机制或传播环境有关，而FRB的不可预测性可能与它们的激发机制或演化过程有关。天文学家需要更多的观测数据和理论模拟，来探索这些可能性，并与其他FRB进行比较，以找出它们的共性和差异。