CHIME名下的第一起快速射电暴
在快速射电暴（FRB）这样一个方兴未艾的研究领域，阻碍研究者大步前进的因素有二：一来这类现象持续时间甚短而又无可靠的其他波段对应体，因此定位难度重重，去年公布的甚大天线阵对重复暴FRB 121102的探测只算是开了一个头而已；二来已探测到的爆发数量非常有限，最新的总数也不过三十余个，因此对其进行任何有统计意义的分析也是无从谈起。
不过已知FRB数量不多固矣，天文学家对这类现象的发生率预期却相当惊人——每天数千乃至上万次，方位随机。这是由于潜在的爆发数量虽多，现有大部分射电望远镜的视野更加受限。只有在恰当的时间将接收机对准合适的天区，才能找到这些转瞬即逝的点源的踪影。所以要想在短时间内积累大量的FRB样本，增大望远镜的视场覆盖是必须的——相比之下，灵敏度倒不是太大的问题，毕竟以快速射电暴动辄几个央斯基的峰值流量，只要指向合适，作出探测几乎没有难度。
正是因为这个原因，自建造阶段起，坐落在不列颠哥伦比亚自治领射电天体物理台的加拿大氢线测绘实验（CHIME）就被寄予了发现海量快速射电暴的厚望。如其名所示，这组射电干涉阵的本行工作其实是测量远方宇宙中被大大红移过的中性氢谱线辐射，描绘物质在宇宙中的分布情况，并以此来限制宇宙学模型。
CHIME阵列，跟人物对比来看，其实天线的块头并不小……
CHIME的结构与一般人印象中的射电望远镜迥异，倒是更为接近近年刚刚完成升级并亮相的UTMOST阵列——CHIME也由抛物柱面天线组成；不过与UTMOST不同，它由4架天线组成，每架长100米，宽20米，而且属于全固定式的中天望远镜。CHIME专攻400到800 MHz的频段，对应氢线红移介于0.775到2.55之间，正与宇宙结构火热形成的年代重合。虽说以CHIME的规模，在这一频段上是不足以解析出单个星系的精细结构的，不过其用于测绘大尺度结构绰绰有余。
对于快速射电暴的搜索来说，400-800 MHz的频段是几无观测的领域，先前只有UTMOST和绿堤望远镜稍稍对其有所涉足，不过无论是带宽还是频率下限也还是远远赶不上CHIME。但相对观测频率，CHIME最大的优势还要数视场——一次性覆盖200平方度的天区，这个数字比任何从事过类似观测的望远镜都要大至少数倍乃至数百倍。以CHIME的巡天速度，每隔10分钟，整个北天就可以被扫视一遍，就算是歪打误撞，撞到FRB的概率总归也要大大提升——依照模型的不同，CHIME有望每天捕获数个甚至数十起这样的事件，长期下来的积累会是相当可观的。
果然，今年7月25日，尚未完成调试的CHIME阵列就捕获到了自己的第一起FRB事件。这起被称作FRB 180725的爆发持续时间在2毫秒左右，被天线的两个相邻波束记录了下来，而且在两个波束中的信噪比很接近，都在20左右。就个人来说，这一现象倒是第一次遇到，先前的亮暴基本是在一个波束中较为明亮，而在周围波束中暗得多。两个波束中接近的信噪比看上去应该能够为暴源位置的确定出一把力。
FRB 180725在CHIME阵列两个相邻波束中留下的痕迹。
CHIME的这次探测，频率低至580 MHz，创造了FRB的低频辐射新记录——UTMOST的常规观测频率也不过是843 MHz而已，这有望快速射电暴的辐射机制带来新的线索。至于其他，当下毕竟为时还早，只有发现过后例行公事的通报，也无法多言。
不过由此一来，快速射电暴探测领域的未来前景还是相当光明的。CHIME的这次发现不禁让人畅想这组阵列全面投入使用后的可能性，以至与CHIME类似的天籁或更远期的平方千米阵这样的大视场望远镜落成后FRB领域的蓬勃场景。凭借大量数据的积累，FRB的真实属性（至少是真实属性的一部分，参考当年康普顿时代伽玛射线暴相关研究的进展）也会进一步展现在世人眼前，最终为这类瞬变现象的全面破解奠定基础。
12月补记：近日从一位同事处得知，称CHIME至今已有两位数的快速射电暴入帐，其中更有第二个复发事件。如果这条消息属实，大视场阵列果然生猛！
