国家天文台揭秘快速射电暴随机时空行为

快速射电暴是来自宇宙深处短暂而强烈的无线电波爆发，在千分之一秒的时间内能够释放巨大的能量，足够驱动人类社会万亿年。2007年，科学家第一次发现快速射电暴，但这些强大的能量如何产生尚不清楚。

科学家猜测，快速射电暴的源头可能是某种蕴含着极高能量密度的致密天体如中子星或黑洞。中子星的信号如同灯塔一样，规律地扫过地球，非常稳定。倘若快速射电暴也是由这样的天体发射出来的，那么能否看到规律出现的快速射电暴信号？既往研究试图在毫秒到秒量级的周期寻找快速射电暴，但均遭失败。这促使科研人员重新考虑快速射电暴的发射方式。

中国科学院国家天文台研究员李菂带领的团队，利用“中国天眼”（FAST）的丰富数据，提出了全新的分析构架“Pincus-Lyaponov相图”，可以量化爆发事件的随机性和混沌性，揭示了快速射电暴的时间-能量表现与地震和太阳耀斑等存在本质区别，且这一差异挑战了快速射电暴的星震起源。研究基于全新的相图发现，快速射电暴在时间-能量二元空间上游走接近布朗运动，也就是表现出高度的随机性。而同样不可预测的地震、太阳耀斑等却表现出显著的混沌性。此外，研究发现快速射电暴的高度随机性可能由多种机制或者多个发射位置组合形成。

上述成果能够刻画宇宙间的神秘爆发信号，并有望揭示快速射电暴的起源。4月12日，相关研究成果作为封面文章发表于《科学通报》（Science Bulletin）。《科学通报》同期发表了快速射电暴领域理论专家、美国内华达大学教授张冰撰写的点评文章。文章称：“这一创新方法促使理论家深入思考爆发现象的物理机制，从而进一步应用于‘中国天眼’的大数据集合，将检验其揭示的物理规律的普适性。”