包括多倫多大學研究人員在內的一個國際天文學家團隊發現了有史以來最亮的快速電波暴（FRB），並使用協調的電波望遠鏡網路追蹤了其起源到附近的星系。快速射電暴是天文學中最令人驚奇的現象之一，但精確定位它們的來源可能會開啟一個新的研究階段，使科學家能夠更好地了解它們的宇宙起源。
快速電波爆發是極其強大的電波能量閃光，可以在宇宙中傳播很遠的距離。科學家認為，它們是由極端天文物理事件引起的，儘管確切原因尚不確定。自 2018 年以來，加拿大氫強度測繪實驗 (CHIME) 已檢測到數千起此類爆炸。然而，確定它們在天空中的確切位置仍然是一個重大挑戰。
CHIME 支架陣列決定爆炸
新偵測到的訊號被命名為 FRB 20250316A，綽號為 RBFLOAT（「史上最亮的無線電閃光」），使用 CHIME/FRB 支架陣列以極高的精度定位。這些較小版本的 CHIME 安裝在不列顛哥倫比亞省、北加利福尼亞州和西維吉尼亞州。它們共同工作，使天文學家能夠使用甚長基線干涉測量（VLBI）技術，這種技術結合了來自相距較遠的望遠鏡的信號，以極高的精度確定物體在天空中的位置。
多倫多大學博士生、這兩篇論文的合著者馬蒂亞斯·拉茲達 (Mattias Lazda) 表示：“最終，我們非常幸運地確定了這一罕見事件的確切天空位置。” “在我們發現爆炸後幾個小時，我們的一個望遠鏡站點發生了停電，這在告訴我們爆炸來自哪裡方面發揮了重要作用。
來自附近星系的強烈爆炸
儘管快速電波暴是已知最強烈的射電源之一，但它們出現的時間很短。每次爆發通常持續幾毫秒到幾秒，暫時超過來自其宿主星系的所有其他無線電訊號。 RBFLOAT 於 2025 年 3 月 16 日被偵測到，持續時間約為五分之一秒。
「從宇宙角度來說，這種快速電波暴就在我們附近，」物理學副教授、麻省理工學院卡夫利天文物理和太空研究所成員、塔魯姆大學學生增井清說。 “這意味著我們有機會詳細研究相對正常的快速電波暴。”
這次爆發看起來如此明亮，部分原因是它的來源距離地球相對較近。 NGC 4141 形成於銀河系外圍區域附近，位於大熊座，距離我們 1.3 億光年。研究人員能夠將訊號源縮小到直徑僅 45 光年的區域，該區域比星團的典型尺寸還要小。達到這種精度水平相當於從 1000 英里外發現吉他撥片。
「這是一個非常令人興奮的發現，因為在三個步行者上線後，我們經歷了有史以來最明亮的事件，」麥吉爾大學班廷博士後研究員、領導這篇描述 RBFLOAT 論文的 T 校友 Amanda Cook 說。 “儘管那是周日下午，我們一群人立即湧進變焦室，開始進行研究，希望盡快在源頭獲得後續觀察結果。”
JWST 觀測顯示微弱的紅外線訊號
得益於CHIME/FRB支架陣列提供的精確定位，團隊利用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）進行了後續觀測。在這些觀察過程中，科學家在 RBFLOAT 產生的相同位置檢測到了微弱的紅外線訊號。這項發現出乎意料，研究人員仍在研究它可能意味著什麼。一種可能性是訊號來自紅巨星，而另一個想法是它可能是與爆炸本身相關的漸弱光迴聲。
「JWST 的高解析度使我們能夠首次解析 FRB 周圍的單顆恆星。這為識別可產生強大爆發的恆星環境類型打開了大門，特別是當以這種詳細程度捕獲罕見的 FRB 時。」哈佛大學博士後研究員、描述 JWST 觀測結果的論文的主要作者彼得·布蘭查德 (Peter Blanchard) 說道。
挑戰當前理論的爆炸
儘管這一事件是 CHIME 探測到的最亮的 FRB，但天文學家尚未看到來自同一來源的重複爆發。科學家分析了六年多來覆蓋該地區的數百小時的 CHIME 數據，但沒有發現其他訊號。
庫克說：“這次爆發似乎不會重演，這使得它與大多數經過充分研究的快速射電暴不同。” “這讓人對該領域的一個中心思想產生了質疑，所有快速射電暴都重複了這一點，並為重新考慮至少其中一些快速射電暴的更具‘爆炸性’起源打開了大門。”
發表了兩篇描述這項發現的科學論文 天文物理學期刊通訊。一份報告基於原始無線電探測和爆發的精確定位，而另一份則報告了 JWST 對同一區域的近紅外觀測。總之，這些研究為快速電波爆發提供了新的見解，並表明它們可能是研究宇宙的寶貴工具，而不是仍然是神秘的宇宙怪事。
