快速射電暴是指在射電波段發(fā)生的毫秒級別的短暫而強(qiáng)烈的爆發(fā)，它們通常來自于宇宙深處，具有很高的色散測量，即射電波在穿越星際介質(zhì)時不同頻率的延遲。快速射電暴是一種神秘而多樣化的天體現(xiàn)象，目前已經(jīng)探測到了600多個，其中一些是重復(fù)發(fā)生的。快速射電暴的起源機(jī)制還不清楚，有很多種可能的候選源，比如年輕的磁星、脈沖星-白矮星雙星系統(tǒng)、黑洞-恒星碰撞等等。

雙中子星合并是指由兩顆中子星組成的緊密雙星系統(tǒng)，它們會因為引力輻射而緩慢地靠近彼此，最終在數(shù)億年后發(fā)生合并。雙中子星合并是一種極端而劇烈的天體事件，它會同時產(chǎn)生多種電磁輻射和引力波信號。引力波是指時空扭曲所產(chǎn)生的波動，它可以被地面上的激光干涉引力波天文臺探測到。電磁輻射則包括伽瑪射線暴、射電余輝等等。目前已經(jīng)探測到了兩個雙中子星合并事件，分別是GW170817和GW190425。

兩者之間有什么聯(lián)系嗎？

早在2006年，就有人提出了快速射電暴可能與緊湊天體合并有關(guān)的理論。這個理論認(rèn)為，在中子星合并后，可能會留下一個超大質(zhì)量、高度磁化的緊湊天體（比如超大質(zhì)量中子星或夸克星），它會因為自轉(zhuǎn)減速而失去角動量，并在一定時間后坍塌成黑洞。在坍塌的過程中，它會通過拋射磁層而產(chǎn)生一個快速射電暴。這個理論的一個重要預(yù)言是，快速射電暴應(yīng)該發(fā)生在雙中子星合并后的幾個小時到幾天之內(nèi)，并且應(yīng)該位于雙中子星合并的引力波定位區(qū)域內(nèi)。

而在一篇新的論文中，報告了一個可能符合這個理論的巧合，即FRB 20190425A和GW190425之間的一致性。他們使用了公開的CHIME FRB數(shù)據(jù)和LIGO-Virgo數(shù)據(jù)，并對它們進(jìn)行了匹配搜索。他們發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)RB 20190425A發(fā)生在GW190425之后2.5小時，且位于GW190425的引力波定位區(qū)域內(nèi)。此外，F(xiàn)RB 20190425A的色散測量值也與GW190425的引力波距離估計相一致。

他們估計了這種巧合發(fā)生的概率，發(fā)現(xiàn)它只有0.0052，即在不相關(guān)的快速射電暴和引力波事件的數(shù)據(jù)庫中，只有0.0052的概率會出現(xiàn)這樣的巧合。他們還估計了CHIME探測到這樣一個事件的概率，發(fā)現(xiàn)它在0.4%到68%之間，取決于快速射電暴的亮度和CHIME的波束靈敏度。因此，這個巧合有可能是真實的物理關(guān)聯(lián)，而不是偶然的背景噪聲。

這個關(guān)聯(lián)意味著什么？

如果FRB 20190425A和GW190425真的是由同一個雙中子星合并產(chǎn)生的，那么這將對我們對合并后遺物的理解有很大的啟示。首先，這意味著中子星合并后不一定會直接形成黑洞，而是可能會形成一個暫時穩(wěn)定的超大質(zhì)量緊湊天體，它會在一段時間后坍塌成黑洞，并在坍塌過程中發(fā)出快速射電暴。

其次，這意味著雙中子星合并后遺物的物態(tài)方程必須是比較剛性的，即能夠支撐起超大質(zhì)量緊湊天體的存在。研究人員根據(jù)快速射電暴和引力波的觀測數(shù)據(jù)，對雙中子星合并后遺物的物態(tài)方程進(jìn)行了約束，發(fā)現(xiàn)它要求中子星或夸克星的最大質(zhì)量必須大于2.6太陽質(zhì)量。這個結(jié)果與其他方法得到的物態(tài)方程約束是一致的，也與一些理論模型是符合的。

這個關(guān)聯(lián)有多可信？

當(dāng)然，我們不能僅僅根據(jù)一個巧合就斷定快速射電暴和雙中子星合并之間有著因果聯(lián)系。我們需要更多的觀測數(shù)據(jù)和理論分析來驗證這個假設(shè)。目前，這個關(guān)聯(lián)還存在一些不確定性和困難。比如：

FRB 20190425A和GW190425之間的時間延遲為2.5小時，這比理論預(yù)期要長得多。研究人員認(rèn)為這可能是由于雙中子星合并后遺物自轉(zhuǎn)減速所導(dǎo)致的，但這需要更多的模擬來支持。

FRB 20190425A和GW190425之間沒有觀測到其他類型的電磁輻射，比如伽瑪射線暴或射電余輝。這可能是由于觀測條件不佳或者輻射機(jī)制不同所造成的，但也可能是由于快速射電暴和雙中子星合并之間沒有真正的物理聯(lián)系。