當澳洲一座無線電望遠鏡在2001年捕捉到來自銀河系外遙遠的短暫爆炸時，並未引起任何人的注意。這起強大爆炸的記錄靜靜埋藏在大量觀測數據裡長達五年多，直到一群科學家在篩選檔案時，才發掘出稱為快速電波爆發（FRB）的驚天爆發事件。根據其中一位科學家、美國西維吉尼亞大學天文物理學家羅立莫（Duncan Lorimer）的說法，這起FRB在幾千分之一秒內就發出太陽需時一個月所產生的能量。

研究人員現在知道，在天空各處每天至少發生800起FRB，FRB成為天文學界最熱絡的主題之一。雖然仍不知道關於FRB的詳情，但一幅更清晰的圖像在過去一年裡開始浮現。加拿大多倫多大學天文物理學家普魯尼斯（Ziggy Pleunis）說：「科學家逐漸了解某些FRB現象，隨著不斷探索，新發現也引發了新問題。」

針對FRB的研究現正處於轉捩點。大量的新探測和更深入的研究，改進了某些關於FRB內部運作的模型，並排除了其他模型，而幾項即將展開的研究計畫應有助於進一步限縮其可能性。與此同時，科學家已理解到，FRB產生的光其實記載了它在抵達地球、穿越星系間蒼茫深空的旅途過程，提供關於星系和散佈其間的物質訊息，這是其他機制無法呈現的。

晃動的磁星

2020年4月三組研究團隊獨立偵測到，一顆位於銀河系裡的磁星（magnetar）所發出的劇烈無線電能量爆炸。磁星是中子星的一種極端類型，中子星是超新星爆發中死亡的大質量恆星所遺留的殘骸，其體積相當於一座城市大小。磁星擁有強大磁場，能破壞範圍1000公里內人體中的原子核與電子，實際消融你的形體。

磁星早已認定是FRB最可能的源頭之一，但在我們銀河系中已知的幾十顆磁星，從未觀察到產生類似這種猛烈爆發的現象。研究人員發現，位於銀河系裡稱為SGR1935＋2154的磁星釋出短暫而強大的電波爆發，而這正是長久期待的線索。如果同樣的爆發來自於另一個星系，其特徵將與典型的FRB無法區分。荷蘭阿姆斯特丹大學的天文學家尼墨（Kenzie Nimmo）說：「對此領域來說，這是個重大時刻，至少有些FRB可能來自於磁星的線索，大大降低了學界的疑慮。」

至今，磁星究竟如何產生FRB，確切機制仍無定論。大多數理論涉及某種劇烈晃盪的星震，或是當磁星扭曲的磁力線突然斷裂並重新連結時所引發的爆炸。諸如此類的事件可能直接產生FRB閃光，也可能形成衝擊波，加熱周圍物質、焚燒塵埃，進而把氣體轉化為電漿，在向外傳播時產生熾烈的閃光。

在SGR1935＋2154釋出無線電訊號之後，有些望遠鏡隨即觀測到X射線閃光。這代表無論是何者釋出無線電能量，也伴隨產生更複雜的副作用。許多細節仍不清楚。阿姆斯特丹大學的天文物理學家皮卓夫（Emily Petroff）問道：「這究竟發生於磁星的表面？或者在磁層裡？還是在周圍物質中呢？大家對這點仍無共識。」

由於FRB的亮度、持續時間和其他特性皆有差異，因此任何單一觀測結果都不太可能解釋所有FRB。去年夏天，位於加拿大卑詩省一座專門搜尋並觀測FRB的望遠鏡「加拿大氫強度測繪實驗」（CHIME），發佈了一份首年的探測記錄，記載了536起FRB，使已知數目增長了四倍。這些已知的FRB事件有兩種類型：有些訊號會重複出現，有些則是一次性。CHIME的數據顯示，不重複的FRB比重複的FRB更常見，而且每一起事件都具有不同特性。

平均而言，重複FRB的爆發較一次性的FRB為時更久，且發光頻率範圍稍窄一點。這項差異是否代表這些爆炸源自於不同機制，或是與其源頭的年齡及環境等性質相關，仍有待觀察。這種狀況就像早先γ射線爆發這一類宇宙爆炸謎團一般：γ射線爆發在1990年代證實是由三種類型的事件所產生。科學家希望查出FRB是否也可區分為不同類型，各有各的起源故事。

CHIME的探測記錄包括來自各種星系的大量FRB，反而使FRB與磁星的關聯變得模糊不清，因為磁星幾乎只出現在大量產生大質量且短壽命恆星的星系。然而，CHIME記錄的FRB有許多來自於幾乎不再形成任何新恆星的較安靜星系。美國康乃爾大學的天文學家查特吉（Shami Chatterjee）說：「磁星可能解釋某些FRB的源頭，沒有人會質疑這點，但那會是所有FRB的源頭嗎？應該不是。」

發表在今年2月《自然》的一篇論文支持了這一推論。一組研究團隊運用稱為歐洲特長基線干涉儀（VLBI）網絡的無線電望遠鏡陣列，極精確地標定了一個稱為FRB20200120E的重複FRB位置。這個天體最初標定在鄰近的螺旋星系M81，但VLBI進一步探測後發現它位於一個擠滿了古老恆星的球狀星團裡。這樣的球狀星團主要由年齡在100億年左右的恆星構成，而一般認為磁星只能存在一萬年左右，然後就會演變成較為安靜的中子星。哈佛大學的理論天文物理學家薩發沙德（Mohammadtaher Safarzadeh）說：「這是顛覆思維的重大發現。產生FRB訊號的天體很可能與球狀星團具有相同年齡，且絕對不是磁星。」

內華達大學拉斯維加斯分校的理論天文物理學家張冰（Bing Zhang）表示，磁星可能產生自兩顆中子星的相互碰撞；這種從未證實的形成機制或許可以解釋，磁星為何會出現在球狀星團。但沒有人知道這種事件發生的確切頻率，或者由此產生的磁星能夠保持活躍多久。

FRB20180916B使磁星圖像變得更加複雜，它是迄今發現的第三個重複爆發的FRB源，也稱為R3。R3最初標定在約五億光年外，一個螺旋星系裡正在形成恆星的中心區域，後來證實位於該星系的外圍，代表它可能是較古老的天體，或因某種方式被踢出誕生地。更奇怪的是，該天體只在每16.35天發生一次持續4~5天的活動期間產生爆炸，這使它成為所謂的週期性FRB源……