每一天和每一个夜晚，成千上万的强烈的、短暂的辐射在天空中突然闪烁，然后熄灭。这些“快速射电暴”是肉眼看不见的，但对于射电望远镜来说，许多射电暴几乎比天空中其他任何东西都要亮几千分之一秒。
瑞安·香农
斯威本科技大学副教授
自从2006年第一次发现这样的爆发以来，我们发现几乎所有的爆发都来自遥远的星系。大多数爆发都不被注意，发生在射电望远镜的视野之外，再也不会发生。
在发表在《科学》杂志上的一项新研究中，我们发现了迄今为止探测到的最遥远的快速射电暴:一个80亿年前的脉冲，它已经传播了超过宇宙生命的一半。
天文学家对快速射电暴着迷有两个原因。
第一种是病因不明。这些爆发的能量是看起来最像它们的东西的一万亿倍:在我们自己的星系中，被称为脉冲星的旋转中子星。
第二个原因是，这些爆发为研究宇宙的其他方面提供了一个新的工具。
快速射电暴让我们得以研究漂浮在星系间空间的物质“宇宙网”。这种物质是非常热的，弥漫的气体，几乎看不见，但它巧妙地减缓了快速射电暴通过它的速度。(这是构成恒星、行星和人类的普通物质，而不是潜伏在宇宙中看不见的“暗物质”。)
脉冲减速的程度与它们传播的距离有关。
2020年，对快速射电暴的分析显示，宇宙网实际上包含了宇宙中一半以上的正常物质，而天文学家此前认为这些物质是“缺失的”。
更遥远、更快速的射电暴有望揭示宇宙的更多秘密，所以天文学家们正在寻找。我带领一个团队使用澳大利亚SKA探路者(ASKAP)射电望远镜来做这件事。
在2022年6月6日，我们的团队探测到并精确定位了一个非常明亮的爆发，它的速度非常慢(官方称为“FRB 20220610A”)。我们最初的计算表明，它可能是迄今为止发现的距离最远的行星。
然而，也有可能这个爆发比我们想象的要近——或者它可能来自一个遥远的星系，太暗了，用光学望远镜看不到。
我们求助于世界上最强大的光学观测站之一来寻找宿主星系:智利的甚大望远镜(VLT)。天文台的四个望远镜配备了先进的照相机和光谱仪，可以识别微弱的宿主星系并详细研究它们的特性。
在ASKAP确定为爆发源的位置，最初的图像显示出微弱的光斑，看起来像一个遥远的星系。对该星系的光谱进行分析后发现，该星系发生了强烈的“红移”，这意味着在穿越膨胀的宇宙的过程中，爆发发出的光的波长增加了一倍。
红移的值刚刚超过1，这表明爆发是在80多亿年前发出的，当时宇宙的年龄还不到现在的一半。这证实了FRB 20220610A打破了距离最远的快速射电暴的记录。
像奥林匹克运动员一样，天文学家(包括我)喜欢打破记录。然而，除了个人满意之外，这项探测还可以用来探索关于快速射电暴的两个基本问题。
首先，在所有已被安全定位的爆炸中，这次爆炸的能量最大。它比太阳30年释放的能量还要多，并且接近我们认为的基本物理极限。
任何一次快速射电暴所能携带的能量的上限可能由量子力学效应决定。在某一点上，爆发的射电光子浪涌可能会遇到来自“虚拟”电子和正电子海洋的阻力，这是英国物理学家保罗·狄拉克在1930年预测到的。
我们的发现也证明了快速射电暴研究遥远宇宙组成的潜力。当我们回顾过去时，我们看到星系的结构发生了很大的变化。遥远星系中的爆发可能使我们能够研究其宿主的详细结构。
我们现在知道，在遥远的宇宙中存在着能量爆发。随着新的和升级的望远镜加入寻找快速射电暴的行列，我们可能会看到更多的射电暴被追踪到它们的宿主星系。
我们目前正在为ASKAP建立一个新的快速射电暴搜索系统，这将使它的灵敏度提高五倍，使我们能够将研究的前沿进一步推向宇宙。
在未来，像平方公里阵列(SKA)这样的超灵敏射电望远镜将能够在更远的距离探测到爆发。这些探测将用于绘制宇宙结构图，并解开现代天文学的一个谜题。
瑞安·香农接受澳大利亚研究委员会的资助。
