迄今最遠快速電波爆發！來自非常早期宇宙

天文學家探測到距離地球最遠的快速電波爆發事件（FRB）！南非 MeerKAT 天文台 7 月加拿大蒙特婁舉行的 FRB2025 會議首次宣布，團隊表示 2024 年 3 月 4 日發生極短時間的電波爆發，來源是 100 多億年前宇宙，遠早於太陽和地球出生，論文更稱它是「FRB 天文學的關鍵里程碑」。

遙遠宇宙的電波源

FRB事件發生後，天文學家利用美國夏威夷凱克望遠鏡和亞利桑那州的MMT天文台後續觀測，然而並未在室女座西北部的爆發地點附近發現任何可能的宿主星系。不過，詹姆斯韋伯太空望遠鏡的近紅外線相機在爆發地點發現一個亮度為28等的光斑，宿主星系是正有大量恆星形成的矮星系。

雪梨大學馬尼莎·卡萊布（Manisha Caleb）領導的研究小組利用韋伯太空望遠鏡的近紅外光譜儀（NIRSpec），測量這個星系的光被宇宙膨脹拉伸的程度。結果發現這個星系的紅移程度達2.148，幾乎是FRB紀錄的兩倍，因此團隊推斷這次爆發發生時宇宙年齡僅約30億年。

▲ 南非大卡魯地區的MeerKAT天文台的 13 公尺天線，參與這次快速電波爆發現。（Source：SARAO）

FRB事件的真面目？

2007年首次發現快速電波爆發事件（FRB）以來，世界各地天文學家已探測到數千次，大部分是加拿大氫強度測繪實驗（CHIME）探測到。FRB事件能在幾毫秒釋放相當於太陽一星期能量，但天文學家仍然不清楚這些高能量爆發的確切來源。

大多數理論科學家認為罪魁禍首是磁星，為磁場極強的中子星。雖然我們知道中子星是大質量恆星死亡後留下的緻密殘留物，但磁星起源卻不太清楚。它們可能超新星爆炸後立即形成，也可能是兩顆中子星合併時形成。

卡萊布和同事認為，遙遠宇宙的FRB或許有助解開謎團。中子星合併應該在較老恆星群更常見，因緻密的超新星遺跡比比皆是。較老星系中，最初形成中子星的大質量恆星早不存在。但這次FRB20240304B事件所在的宿主星系卻很年輕，並以極快速度產生新恆星。這代表磁星很有可能是超新星爆炸後不久形成，不需經歷更長時間等待合併。

未參與這項研究的阿姆斯特丹大學科學家齊吉·普勒尼斯（Ziggy Pleunis）認為探測到更多高紅移FRB也有助了解宇宙演化，特別是星系間氣體如何聚集成星系的過程。科學家希望擁有高靈敏度和角分辨率、64座天線的MeerKAT天文台為我們發現，並定位更多遙遠的FRB事件，以解開早期宇宙謎團。

• A Fast Radio Burst from the Early Universe
• A fast radio burst from the first 3 billion years of the Universe

（本文由 台北天文館 授權轉載；首圖為示意圖，來源：NASA）

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