揭開快速電波爆發之謎：中子星可能是關鍵

由麥吉爾大學主導的研究團隊，近日為快速電波爆發（FRBs）的神秘起源提供了強有力的證據。這項國際合作的研究指出，部分FRBs可能源自中子星——這些是巨大恆星在超新星爆炸後留下的緻密殘骸。透過分析單一FRB的無線電訊號，這項研究為這些來自太空的毫秒級無線電波爆發提供了新的見解，進一步增進了我們對宇宙中最令人困惑現象之一的理解。

麥吉爾大學物理系博士研究員、該研究的主要作者Ryan Mckinven表示，這項結果證實了長期以來關於FRBs與中子星之間關聯的猜測。然而，研究結果也挑戰了現有的理論模型，顯示無線電波的發射位置比以往認為的更接近中子星。FRBs在毫秒內釋放的能量相當於太陽一整天的能量輸出。自2007年首次發現以來，科學家已偵測到數千次這類爆發，但其起源和機制仍難以捉摸。

Mckinven的研究團隊利用加拿大氫強度測繪實驗（CHIME）無線電望遠鏡，發現FRB訊號與脈衝星（一種已知的無線電波發射中子星）的行為有驚人的相似之處。FRB訊號通常具有高度極化特性，意味著無線電波主要沿著特定方向振盪。透過分析FRB訊號的極化，研究團隊觀察到在2.5毫秒的爆發期間，極化角度發生了顯著變化，這通常是脈衝星的特徵，但在FRBs中卻極為罕見。

Mckinven解釋道，極化測量是我們探測這些遙遠來源的少數工具之一。這項結果很可能會激發對其他FRBs類似行為的後續研究，並促使理論學家嘗試解釋其極化訊號的差異。這項研究也凸顯了位於加拿大卑詩省彭蒂克頓的CHIME望遠鏡的價值，該望遠鏡以其無與倫比的能力聞名，每天能偵測到數千次FRBs。CHIME提供的海量資料讓科學家能夠識別出像這樣的獨特訊號，進一步推動對FRBs的廣泛理解。

Mckinven表示，這是解開宇宙深層奧秘的一步。FRBs無處不在，但它們的真實本質仍然未知。我們對其起源的每一次發現，都為理解宇宙的動態開啟了一扇新的視窗。在同一期《自然》雜誌上發表的另一項研究中，麻省理工學院的研究員Kenzie Nimmo為中子星的假說提供了進一步的支援。

Nimmo指出，我們發現這個FRB表現出「閃爍」現象，類似於夜空中星星的閃爍。觀察到這種閃爍表明，FRB的起源區域必須非常小。儘管FRB源自超過2億光年之外，我們已將發射地點精確定位到小於1萬公里的範圍內。這種極高的精確度顯示，FRB必定來自中子星周圍的強磁場環境，這是宇宙中最極端的環境之一。

這兩項由Mckinven和Nimmo主導的研究，共同為中子星作為FRBs起源的假說提供了強有力的新證據。麥吉爾大學物理系博士後研究員、Trottier太空研究所成員Aaron Pearlman表示，這些觀察為我們提供了難得的機會，窺探驅動這個FRB的潛在來源。從這個FRB觀察到的閃爍模式和極化角度變化，與高度磁化、旋轉中子星附近發射的超巨型無線電脈衝的預期行為一致。這些研究進一步證明，某些FRBs可能由中子星產生。