从数十亿光年之外出现在天空中的转瞬即逝的无线电波爆发是什么原因引起的，这是天文学中最令人困惑的谜团之一。现在，天文学家首次观测到高能γ射线闪光，它看起来像是与产生快速射电暴（FRB）的同一事件发出的——这种关联被预测将有助于缩小关于FRB起源的各种可能解释的范围。
“如果FRB有γ射线对应物，那将对模型产生巨大的约束，并且非常有趣，”加拿大蒙特利尔麦吉尔大学的天体物理学家维多利亚·卡斯皮说。
但是，除了令天文学家兴奋之外，这一特殊发现的性质并没有提供明确的答案，反而加深了FRB的谜团。“如果证明这种关联是真实的，那将是完全出乎意料和令人震惊的进展，”加利福尼亚州帕萨迪纳市加州理工学院的天文学家施里·库尔卡尼说。
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轨道观测
11月11日发表在《天体物理学杂志快报》上的一篇论文中描述的γ射线信号，来自美国宇航局名为雨燕号的轨道γ射线观测站的数据。宾夕法尼亚州立大学（宾夕法尼亚州立大学）位于大学公园的一个团队发现，大约在同一时间，并且从与FRB 131104相同的方向出现了一个γ射线耀斑，该射电暴因其在2013年11月4日被澳大利亚帕克斯天文台射电望远镜观测到而得名。
一个谜团是，这两个信号描绘了潜在来源的不同图像，该来源似乎远达100亿光年（3.2吉秒差距）。无线电爆发只持续了几毫秒，而γ射线信号则持续了两到六分钟，并且它释放的总能量比无线电爆发要大得多。“我们把能量预算增加了十亿倍以上，”该研究的合著者，宾夕法尼亚州立大学的天体物理学家德里克·福克斯说。
这对FRB的起源具有重大意义。一种主要的理论认为，FRB是来自遥远磁星的耀斑——磁场巨大的中子星，可以产生短暂而充满能量的能量爆发，并且可以重复发生，至少已知有一个FRB是这样做的。尽管人们认为磁星会产生γ射线，但它们不会发出如此高的能量，并且持续如此长的时间，福克斯说。“这对磁星模型提出了严峻的挑战，”他说。
黑洞竞争者
相反，γ射线信号类似于雨燕号之前观测到的事件，科学家们将其认定为超新星产生的冲击波爆发或超大质量黑洞吞噬恒星时辐射的激增，福克斯说。这两个选择的问题在于，两者都不太可能产生无线电爆发。
另一种可能性是，γ辐射和无线电爆发都来自中子星之间的碰撞。但是，如果这是真的，它将无法解释所有的FRB：人们认为中子星碰撞相对罕见，而估计表明FRB很常见，大约每十秒钟在天空中的某个地方发生一次。（天文学家到目前为止仅检测到大约20个FRB，主要是因为射电望远镜通常只观察天空的小片区域）。福克斯指出，已经有迹象表明，FRB可能由多种类型的来源产生。
许多天文学家还需要确信雨燕号探测到的FRB和γ射线信号来自同一来源。福克斯说，从统计学上讲，如果没有任何真正的关联，γ射线爆发在与FRB相同的时间和地点发生的纯粹巧合的几率仅为1/800。他还补充说，在那个方向上也没有任何其他已知的来源可以产生γ射线爆发。
尽管这样的结果通常会通过得出两个信号来自同一来源的统计阈值，但卡斯皮说，这一发现是前所未有的，因此需要更多的证据。“非凡的声明需要非凡的证据，”她说。
需要更多数据
库尔卡尼也很谨慎。“这种关联可能是γ射线天空中的一个突发事件与单个FRB巧合造成的，”他说。“我们肯定需要更多这样的关联才能认真对待这一假设。”
福克斯希望找到更多。随着新的和现有的望远镜开始搜寻FRB，已知的射电爆发数量应该从目前的约20个上升到200个左右。如果发生这种情况，雨燕号应该能够使用其视野中心来检查十几个以上的这些位置，以查找相关的γ射线爆发。
与在望远镜视野边缘拾取的FRB 131104相比，在中心位置检测γ射线信号将产生更具统计意义的结果，在望远镜视野边缘，噪声更容易模拟信号。反过来，这将增加科学家对信号与FRB的相关性并非仅仅是偶然的确定性。“那么置信度将达到十亿分之一，”福克斯说。
本文经许可转载，并于2016年11月17日首次发表。