天文学家用探测到了两个异常目标——一个神秘的信号及其来源星系

天文学家一直在努力更好地理解快速射电暴（FRB）的银河环境——这些是强烈的、瞬间的能量爆发，发生在仅仅几毫秒内，其宇宙起源尚不清楚。现在，一项关于在同一星系中发现FRB的缓慢移动、形成恒星的气体的研究已经发表在《天体物理学杂志》上。这是关于两个完全不同的天文学领域描述同一星系的第四篇论文。

更值得注意的是，一个望远镜使这一发现成为可能——来自同一次观测。

快速射电之谜

FRB是首次在2007年被探测到的，它们是非常强大的射电波脉冲。它们来自遥远的星系，信号通常只持续几毫秒。FRB对于研究宇宙非常有用，从探索构成宇宙的物质，到甚至用它们来约束哈勃常数——衡量宇宙膨胀程度的指标。

然而，FRB的起源是天文学家正在解决的一个难题。有些FRB已知会重复，有时会重复上千次。其他一些只被探测到过一次。

这些重复或不重复的信号是否形成得不同，目前正由几个研究小组进行调查。有一段时间，我们对FRB是如何产生的理论比对它们的探测还多。

现在是研究FRB的激动人心的时刻，正如最近将一次FRB与引力波联系起来的研究所展示的那样。如果那个发现属实，那就意味着至少有一些FRB是由两颗中子星合并形成黑洞而产生的。

然而，要确定FRB到底来自哪里是很难的。它们非常明亮但又如此短暂，对许多射电望远镜来说，获取准确的位置很困难。如果我们不知道这些爆发准确地起源于哪里，我们就无法研究它们所在的星系。如果我们不知道FRB形成的环境，我们就无法完全解开它们的谜团。

澳大利亚现在有一个望远镜正在帮助我们找出答案。

完成任务的工具

CSIRO 的 ASKAP 射电望远镜（澳大利亚平方公里阵列路径探索器），位于西澳大利亚沙漠，是一个了不起的仪器。由36个相距高达六公里的碟阵列组成，ASKAP可以探测到 FRB，并将它们定位到其宿主星系。

事实上，ASKAP可以在进行其他科学调查的观测同时进行 FRB 搜索。ASKAP 的一个这样的调查将绘制出南天星系中形成恒星的气体图，帮助我们了解星系是如何演化的。

在最近一次这样的观测中，ASKAP 也探测到了一个新的 FRB，并且我们能够确定它来自哪个星系——一个与我们自己的银河系非常相似的旋涡星系。

一个充满气体的星系

ASKAP能够在这个旋涡星系中找到冷中性氢气——形成恒星的源头。就FRB宿主星系而言，这已经是对这种气体的一次罕见探测；到目前为止，只有另外三个案例被发表。这些案例需要后续观测，或者依赖于其他旧的观测，使用不同的望远镜进行。

在这里，ASKAP给了我们FRB和它周围的气体。这是对这些很少重叠的现象的第一次同时探测。

ASKAP可以探测到的扰动气体可以给我们一个暗示，表明最近发生了星系合并，这告诉我们星系形成恒星的历史。反过来，这也给了我们一些线索，关于是什么导致了FRB。

关于FRB周围气体的以前的研究发现，快速射电暴存在于非常动态的系统中，暗示着剧烈的星系合并引发了爆发。

然而，对于这个特定的FRB，宿主星系环境却出奇地平静。还需要进一步的研究来找出我们是否看到了FRB周围的扰动气体环境，或者是否存在不同的情景——以及可能存在多种形成路径——对于FRB。

更多即将到来

考虑到这种双重探测的独特性，这一结果展示了ASKAP的强大和多样性。这是对FRB及其宿主星系中气体的第一次同时探测。

而这只是开始。ASKAP每年将探测和定位超过一百次FRB。通过继续相互合作，不同的调查小组将能够解开FRB背后的谜团，它们是如何形成的，以及它们的宿主星系环境。