这个艺术家的印象(没有比例)说明了快速射电暴FRB 20220610A的路径，从它起源的遥远星系一直到地球，在银河系的一个螺旋臂中。欧洲南方天文台的甚大望远镜确定了FRB 20220610A的源星系，它似乎位于一个相互作用的星系群中。FRB 20220610A是如此遥远，以至于它发出的光花了80亿年才到达我们这里，这使得FRB 20220610A成为迄今为止发现的最遥远的快速射电暴。信贷:ESO / M。Kornmesser

　　阿斯特罗天文学家探测到迄今为止最遥远的“快速射电暴”(FRB)，为测量宇宙隐藏物质提供了一种潜在的工具。即将问世的望远镜有望发现更遥远的快速射电暴。

　　一个国际研究小组发现了一个持续时间不到一毫秒的宇宙无线电波爆炸。这个“快速射电暴”(FRB)是迄今为止探测到的最远的射电暴。它的来源是由欧洲南方天文台(ESO)的甚大望远镜(VLT)确定的，它位于一个遥远的星系，它的光花了80亿年才到达我们这里。FRB也是迄今为止观测到的能量最大的FRB之一;在不到一秒的时间里，它释放的辐射相当于太阳30年的总辐射。

　　打破以往纪录

　　去年6月，澳大利亚ASKAP射电望远镜发现了这一名为FRB 20220610A的射电暴，它将该团队之前的距离记录打破了50%。

　　“利用ASKAP的阵列，我们能够精确地确定爆发的来源，”澳大利亚麦考瑞大学的天文学家斯图尔特莱德说，他是今天发表在《科学》杂志上的这项研究的共同主要作者。“然后我们在智利使用[ESO的VLT]搜索源星系，[2]发现它比迄今为止发现的任何其他FRB源都更古老，更远，并且可能在一小群合并星系中。”

　　整个弧形的银河系，充满了气体和尘埃，星团和发射星云，是eso操作的甚大望远镜(VLT)的明亮背景。资料来源:M. Claro/ESO

　　用快速射电暴衡量宇宙

　　这一发现证实，快速射电暴可以用来测量星系之间“缺失”的物质，为“称重”宇宙提供了一种新方法。

　　目前估计宇宙质量的方法给出了相互矛盾的答案，并对宇宙学的标准模型提出了挑战。“如果我们计算宇宙中正常物质的数量——构成我们所有人的原子——我们会发现，今天应该存在的一半以上的物质都消失了，”澳大利亚斯威本科技大学的教授瑞安·香农说，他也是这项研究的共同负责人。“我们认为，失踪的物质隐藏在星系之间的空间中，但它可能只是太热、太分散，用普通技术是不可能看到的。”

　　了解星系之间的空间

　　“快速射电暴探测到这种电离物质。即使在几乎完全空无一物的空间里，它们也能‘看到’所有的电子，这使我们能够测量星系之间有多少物质，”香农说。

　　发现遥远的快速射电暴是精确测量宇宙缺失物质的关键，正如已故澳大利亚天文学家让-皮埃尔(“J-P”)麦格特在2020年所指出的那样。“J-P表明，快速射电暴距离越远，它在星系之间暴露的气体就越多。这就是现在所知的麦夸特关系。最近的一些快速射电暴似乎打破了这种关系。我们的测量结果证实，麦格特关系适用于已知宇宙的一半以上，”赖德说。

　　未来展望与工具

　　香农说:“虽然我们仍然不知道是什么导致了这些巨大的能量爆发，但这篇论文证实了快速射电爆发是宇宙中常见的事件，我们将能够利用它们来探测星系之间的物质，并更好地了解宇宙的结构。”

　　这个结果代表了目前望远镜所能达到的极限，尽管天文学家很快就会有工具来探测更古老、更遥远的爆发，确定它们的来源星系，并测量宇宙中缺失的物质。国际平方公里阵列天文台目前正在南非和澳大利亚建造两个射电望远镜，这将能够发现数千个快速射电暴，包括目前设备无法探测到的非常遥远的射电暴。位于智利阿塔卡马沙漠的ESO超大望远镜是一架正在建造的39米望远镜，它将成为少数几架能够研究比FRB 20220610A更远的爆发源星系的望远镜之一。

　　笔记ASKAP望远镜由澳大利亚国家科学与工业研究组织(CSIRO)拥有和运营

　　在西澳大利亚的Wajarri Yamaji国家。研究小组使用了ESO VLT上的焦减速器和低色散光谱仪2 (FORS2)、x -射手和高灵敏度宽视场k波段成像仪(HAWK-I)仪器获得的数据。来自美国夏威夷凯克天文台的数据也被用于这项研究。

　　参考资料:“一个在红移1处探测宇宙的发光快速射电暴”，作者:S. D. Ryder, K. W. Bannister, S. Bhandari, A. T. Deller, R. D. Ekers, M. Glowacki, A. C. Gordon, K. Gourdji, C. W. James, C. D. Kilpatrick, W. Lu, L. Marnoch, V. A. Moss, J. X. Prochaska, H. Qiu, E. M. Sadler, S. Simha, M. W. Sammons, D. R. Scott, N. Tejos和R. M. Shannon, 2023年10月19日，《科学》。DOI: 10.1126 / science.adf2678

　　该团队由S. D. Ryder(澳大利亚麦考瑞大学数学与物理科学学院[SMPS];澳大利亚悉尼麦考瑞大学天体物理与空间技术研究中心[ASTRC])， K. W. Bannister(澳大利亚望远镜国家设施，联邦科学与工业研究组织，澳大利亚空间与天文学[CSIRO])， S. Bhandari(荷兰射电天文学研究所，荷兰;欧洲超长基线干涉测量联合研究所(荷兰)，A. T. Deller(澳大利亚斯威本科技大学天体物理和超级计算中心[CAS])， R. D. Ekers (CSIRO;澳大利亚科廷大学科廷射电天文研究所国际射电天文研究中心[ICRAR])， M. Glowacki (ICRAR)， A. C. Gordon(美国西北大学天体物理跨学科探索与研究中心[CIERA])， K. Gourdji (CAS)， C. W. James (ICRAR)， C. D. Kilpatrick (CIERA);美国西北大学物理与天文学系)，陆伟(美国加州大学伯克利分校天文学系;美国加州大学伯克利分校理论天体物理中心，L. Marnoch (SMPS;ASTRC;CSIRO;澳大利亚研究理事会三维全天天体物理卓越中心(澳大利亚)，V. A. Moss (CSIRO)， J. X. Prochaska(美国加州大学圣克鲁斯分校天文与天体物理系，圣克鲁斯);Kavli宇宙物理与数学研究所(日本)，H. Qiu(英国Jodrell Bank SKA天文台)，E. M. Sadler(澳大利亚悉尼大学物理学院悉尼天文研究所);CSIRO)， S. Simha (Santa Cruz)， M. W. Sammons (ICRAR)， D. R. Scott (ICRAR)， N. Tejos(智利Pontificia university Católica de Valparaíso研究所Física)和R. M. Shannon (CAS)。