一场能量堪比千亿颗太阳的宇宙爆炸，我们是如何捕获其“回声”的

探索宇宙奥秘 · 理性思考

宇宙深处，一场足以照亮整个星系的大爆炸悄然发生。

它释放的能量，相当于千亿颗太阳在一瞬间同时发光。

但奇怪的是，地球上所有的望远镜，都没有看到这场爆炸本身。

直到很久以后，它的“回声”才缓缓抵达地球，被科学家意外捕获。

这究竟是怎么回事？我们“看”到的又是什么？

故事的主角是伽马射线暴。

这是宇宙中已知最剧烈的爆炸之一。

在几秒钟内，它释放的能量比太阳一生释放的还要多。

如此剧烈的爆炸，通常由大质量恒星死亡、塌缩成黑洞时引发。

它会形成两道方向相反、极其狭窄的能量喷流，像宇宙级的聚光灯。

只有当这道“聚光灯”恰好对准地球时，我们才能观测到短暂的伽马射线闪光。

这就像在黑夜里用手电筒照向远方。

只有站在光柱正前方的人，才能看到刺眼的灯光。

站在侧面的人，只能看到手电筒本身，却看不到那束光。

绝大多数伽马射线暴，喷流方向并不指向我们。

因此，它们最初的闪光，就这样被我们“错过”了。

即使喷流没对准地球，它高速冲入星际介质时，也会产生缓慢衰减的余辉。

这就是所谓的“孤儿余辉”。

它就像一个爆炸过后，在宇宙中久久回荡的“回声”。

但找到它们，难度极高。

因为没有高能闪光的预警，你根本不知道要在哪片天空寻找。

你需要在广袤的星空中，像大海捞针一样寻找一个突然出现、又缓慢消失的暗弱射电源。

这一次，澳大利亚的ASKAP望远镜立功了。

这台由36面天线组成的射电望远镜，在例行巡天扫描中，发现了一个奇怪的天体。

它被命名为ASKAP J005512-255834。

这个射电源之前并不存在，后来突然出现，迅速增亮。

它释放的射电波能量高达10的32次方瓦特。

这相当于数十亿颗太阳同时发出的射电能量总和。

随后，它开始缓慢变暗，整个过程持续了超过1000天。

更奇怪的是，在可见光和X射线波段，完全找不到它的任何踪迹。

这种“独来独往”的行为，完美契合了“孤儿余辉”的理论画像：

一个没有指向我们的宇宙级喷流，在减速、扩散过程中，将能量转化为缓慢衰减的射电波。

故事到这里，似乎已经可以画上句号了。

但严谨的科学家们，并没有排除另一种更惊人的可能性。

通过后续观测，研究人员锁定了这个信号的家园：

一个距离地球约17亿光年，正在活跃形成恒星的小星系。

这个位置很特殊，并不在星系中心，而是一个致密的恒星形成区。

是普通的恒星吗？不是，它的能量太强了。

是脉冲星或超新星吗？也不是，它们的光变曲线对不上。

唯一能与之抗衡的理论解释，是另一种极端事件：

一颗倒霉的恒星，被一个中等质量黑洞撕碎并吞噬。

中等质量黑洞，是介于恒星级黑洞和星系中心超大质量黑洞之间的“缺失一环”。

如果最终证实是后者，这将是人类首次观测到这种黑洞引发的射电 flare。

无论最终确认是哪种情况，我们都亲眼目睹了一场极其罕见、极其极端的宇宙事件。

我们拥有自己的“观天利器”——位于贵州的500米口径球面射电望远镜（FAST）。

FAST是世界上灵敏度最高的单口径射电望远镜。

它非常适合观测脉冲星、快速射电暴，以及一些快速演变的暂现源。

不过，FAST的“视野”比较窄，像个显微镜。

它擅长对已知目标进行极其精细的观测。

而发现像ASKAP J0055这样的“孤儿余辉”，首先需要广角巡天。

这需要像ASKAP这样拥有超大视场的望远镜，像“广角镜”一样不停地扫描天空，捕捉那些突然出现又消失的“幽灵”。

在这方面，中国正在积极布局。

比如，正在建设的“中国天马望远镜”阵列，以及参与的国际大科学工程——平方公里阵列（SKA）。

中国科学家深度参与了SK的台址遴选、天线设计、科学目标制定等核心工作。

未来，利用SKA的超强能力，我们有望成批地发现这类“孤儿余辉”。

这将彻底改变我们对伽马射线暴的认知。

我们将不再只看到那些“对准我们”的喷流。

而是能够统计出宇宙中全部伽马射线暴的真实发生率。

此外，在空间高能观测领域，中国的“慧眼”卫星和“爱因斯坦探针”（EP）卫星也在大放异彩。

特别是EP卫星，它拥有极宽的视场，能监测宇宙中的X射线暂现源。

虽然这次事件在X射线波段没有信号，但未来更多类型的“孤儿”事件，或许会在X射线波段留下痕迹。

EP将是我们捕获这些痕迹的又一大利器。

这一次，我们通过“回声”感知了一场被错过的宇宙大爆炸。

下一次，当我们用更强大的“耳朵”和“眼睛”去倾听，或许会发现，整个宇宙的喧嚣，远比我们想象的要热闹得多。

因为我们刚刚意识到，那些我们以为“错过”的，其实一直都在，只是换了一种方式，在等待着被发现。