快速射电暴（英文：500米口径球面射电望远镜 Radio Bursts，缩写FRB），是宇宙中最明亮的射电爆发现象，在1毫秒的时间内释放出太阳大约一整年才能辐射出的能量，属于电磁波谱的无线电波段。快速射电暴是明亮的、未解析的、非重复的、宽带的、毫秒级的闪光，射流量密度一般在50mJy-100Jy之间，主要出现在银河系高纬度地区。

快速射电暴（FRB）的命名源于其射电信号的短暂和高能量，其频率从几百兆赫兹到数千兆赫兹不等，依据录得讯号的时间日期，以"YYMMDD"的排序命名，如第一个被发现的FRB是FRB 010621；2011年6月26日被发现的FRB称为FRB 110626。

2007年，遥远宇宙中突然出现的短暂而明亮的无线电爆发的现象首次被报告。这些神秘的事件只有少数几起得到确凿的证认，但此前的观测没有多少细节可以揭示它们到底如何发生，甚至到底在哪里发生。

分析了近700个小时的美国国家科学基金会(NSF)绿堤望远镜(GBT)存档数据后，一组天文学家已经发现了一个迄今为止包含最多细节的快速射电暴事件。这些新分析的数据，其中同时包括线偏振和圆偏振数据，表明这一爆发发生在高度磁化的区域内，有可能是一个近期的超新星，或活跃的恒星形成星云。

快速射电暴是用射电望远镜探测到的来历不明的短暂闪光，虽然持续的时间还不到一秒钟，它所包含的能量却比我们的太阳几十万年中发出的能量还多。截至2021年2月，只有11个FRB事件获得了确凿的证认，但天文学家们相信，在可观测的宇宙中每天都会发生成千上万这样的爆发。但是，要找到它们，却需要仔细而审慎地分析当前和存档中的日常射电天文观测记录数据。

2016年，科学家再次观测到了FRB 121102的爆发，这种重复爆发的FRB称为“重复暴”，而只发生一次的FRB则被称为“非重复暴”。目前全球共发现了至少700个FRB，其中63个是重复暴。重复爆发的快速射电暴是否具有周期性，仍然是一个未解之谜。截至2023年5月，只有一个FRB被确认具有周期性，即FRB 20180916，周期是16.35天。此外，通过观测发现，FRB 20121102也可能存在一个159天的周期，但需要进一步的研究来验证。

FRB 20121102非常特殊，它的重复率极高。2019年，中国科学院国家天文台李菂研究员的团队利用500米口径球面射电望远镜FAST成功捕捉到了FRB 20121102的极端活动期，在59.5小时内，团队获得了1652个高信噪比的爆发信号，在最剧烈的时段达到每小时122次爆发。

相较之前普遍局部的能量谱图，此次发现首次揭示了快速射电暴爆发率存在特征能量4.8x1037erg并具有双峰结构，严格限制了单一磁陀星起源等多种模型，揭示了快速射电暴的基础物理机制。通过59.5小时观测的1652次爆发计算得出的总各向同性的能量为3.4x1041erg。

FRB 20121102是第一个被定位的快速射电暴。2017年米沙·查特吉（Shami Chatterjee）等人使用VLA望远镜综合孔径成像技术将其定位于一个矮星系的恒星形成区。此研究确定其宿主星系红移，揭示了其宇宙学起源，被美国天文学会称作“自LIGO引力波测量之后天文学最重大的发现”。2019年，基斯·班尼斯特（Keith Bannister）等人首次定位非重复暴FRB 180924，而在2022年，弗朗兹·柯尔斯顿（Franz Kirsten）等人将FRB 200120定位于M81星系中的球状星团。

定位可以直观地研究射电暴所处环境，从而约束其起源。但对于FRB的定位，特别是远距离的定位，非常困难。以阿雷西博（Arecibo）望远镜的3角分定位精度为例，在Gpc尺度的距离上这个张角里包含太多的星系。因此，科学家们还会通过FRB的偏振来侧面研究所处环境的磁场信息。

偏振是射电天文学中非常重要的测量参数，可提供关于辐射机制和辐射源结构的信息。2015年，艾米莉·佩特罗夫（Emily Petroff）等人报告了第一个FRB偏振测量结果，表明该暴圆偏振度高达21%。随后，伊藤·马苏伊（Kiyoshi Masui）等人发现FRB 110523的线偏振度为44%，并得到线偏振的迈克尔·法拉第旋转量（rotation measure, RM）为-186.1rad m-2。

电磁波穿过磁化等离子体时，会产生振动方向的改变，称为法拉第旋转。快速射电暴在到达地球之前会通过宇宙中的等离子体，受到磁场影响会发生法拉第旋转，导致振动方向发生变化。因此，可以通过分析法拉第旋转量RM来反推快速射电暴所经过的宇宙磁场环境。RM的数值反映了电子密度和磁场强度，电子密度和磁场强度越大，振动方向旋转的角度越大，对应的迈克尔·法拉第旋转量也越大。同时，法拉第旋转的符号反映了视线磁场的指向。

2016年维克拉姆-拉维（Vikram Ravi）等人用帕克斯（Parkes）望远镜测量了FRB 150807 80%线偏振的RM低至12rad m-2，揭示其周围介质磁化程度极低。2018年丹尼尔·米希利（Daniele Michilli）等人用绿岸望远镜（GBT）和阿雷西博（Arecibo）望远镜测量了FRB 121102 100%线偏振的RM高达1.46×105rad m-2，揭示其有可能来自于高度磁化的环境。

2022年冯毅等人发现FRB偏振频率演化关系，研究快速射电暴周边环境，首次提出了能够解释重复快速射电暴偏振频率演化的统一机制，即重复暴信号会经历其周边复杂等离子体的多路径散射，可由单一参数“RM弥散（σRM）”描述。“RM弥散”越大对应其周边环境变化越剧烈，也很可能越年轻，有潜力成为辨识重复暴的重要物理参数。FRB 190520具有已知最大的RM弥散，FRB121102次之，它们可能代表演化的早期阶段，为最终确定FRB起源提供了关键证据，为构建重复快速暴的演化图景奠定了基础。

快速射电暴的物理机制尚不清楚，天文学家已提出数十个理论模型，一些模型认为快速射电暴可以起源于磁星爆发，也有猜测可能是间谍卫星或智能生物创造的人工信号。

2007年，美国天文学家邓肯·洛里默（Duncan Lorimer）在分析澳大利亚帕克斯（Parkes）望远镜于2001年进行观测记录的数据时首次发现了快速射电暴，被称为洛里默暴。

2012年至2013年前后，人们发现多起类似事件，桑顿·斯塔珀斯（Thornton Stappers）等人在2013年的论文中公布了4例FRB后，人们认识到这应该是种常见现象，开始积极搜寻FRB。

2015年4月18日，帕克斯天文台检测到FRB 150418，使用多台望远镜进行了快速探测工作，最终在可见光下拍摄了源星系的图像，这是科学家们首次追踪到快速射电暴的来源。同年，P-ALFA项目观测发现了FRB121102，并且确认其为第一个重复快速射电暴。康奈尔大学的查特吉（Shami Chatterjee）和NRAO的合作者提高了JVLA的时域采样率，反复监测FRB121102。澳大利亚的光学望远镜随后测量了宿主星系的红移，欧洲甚长基线干涉网进一步将定位精度提高到毫角秒，并且看到宿主星系中持续连续谱源的位置和FRB爆发位置存在可能的分离，这一结果发表在2017年《自然》杂志封面。

2017年，新疆天文台博士生姚菊枚构建了新的电子密度模型（简称YMW16）。相对已有模型，通过近十多年观测，YMW16具备以下有利条件：一、具有测量距离的脉冲星数目增加了一倍，且银河系结构参数的精度提高；二、麦哲伦星系脉冲星数目增加，以及对麦哲伦云结构认识得到提高；三、快速射电暴发现，及研究了星系际介质自由电子密度的分布。研究人员紧抓时机，提出的YMW16不仅提高了银河系脉冲星模型距离精度，在95%的置信区间范围内优于NE2001近40%，且是第一个可用于估测麦哲伦云脉冲星及快速射电暴距离的模型。姚菊玫博士在澳大利亚天文台R.N.Manchester教授与导师王娜研究员的指导下，完成这项工作，相关研究成果在《天体物理学》ApJ(2017,835, 29)杂志发表。

2018年9月24日，澳大利亚的SKA探路者望远镜捕捉到一个宇宙射电暴信号，这是人类成功定位的第二个快速射电暴，也是第一个单次快速射电暴。澳大利亚团队利用每个电线接受到信号的时间差确定射电暴的母星系方位，相关论文于2019年6月28日在学术期刊《科学》上发表。

2019年8月，500米口径球面射电望远镜FAST的快速射电暴终端捕捉到FRB121102脉冲；2020年，FAST在快速射电暴方向产生两篇《自然》杂志论文。

2020年7月，《自然》期刊发表了加拿大氢强度测绘学实验（CHIME）发布的FRB 180916.J0158+65存在大约16天为重复周期的观测结果，是CHIME发现的最早的重复暴之一，其宿主星系是一个旋涡星系。

2021年，中国科学院大学博士生导师、国家天文台李菂、朱炜玮团组，以牛晨辉博士为主的团队在500米口径球面射电望远镜海量数据中搜寻出3例新的高色散快速射电暴，预示了在FAST高灵敏度下每天可探测的FRB多达12万个，将有效扩展FRB样本的红移亮度覆盖区域，揭示宇宙物质构成并约束FRB本征光度函数。

2021年2月19日，中国科学院高能物理研究所举行新闻发布会，慧眼卫星发现首个跟神秘的快速射电暴相关联的X射线暴，确认其来自银河系内的磁星SGR J1935+2154，并在国际上首先证认该X射线暴包含的两个X射线脉冲是快速射电暴的高能对应体，相关成果于2月19日在《自然·天文学》发表。

2022年6月9日，500米口径球面射电望远镜FAST发现首例持续活跃快速射电暴的研究成果在国际学术期刊《自然》杂志发表。中国天眼FAST通过“多科学目标同时中国空间站工程巡天望远镜（CRAFTS）”优先重大项目，发现了迄今为止唯一一例持续活跃的重复快速射电暴。在发现了首例持续活跃的快速射电暴之后，中国科学院国家天文台李菂研究员团队通过组织多台国际设备天地协同观测，综合射电干涉阵列、光学、红外望远镜以及空间高能天文台的数据，将这一持续活跃的快速射电暴定位于一个距离我们30亿光年的贫金属的矮星系，确认在其附近区域拥有目前已知的最大电子密度，并发现了迄今第二个快速射电暴的持续射电源对应体。

2022年9月21日，中国科研人员依托“500米口径球面射电望远镜”（FAST）获得当时为止最大的快速射电暴偏振观测样本的相关成果于《自然》和《自然-通讯》杂志在线发表。中国科研人员对重复快速射电暴FRB20201124A的近2000次爆发进行了观测，发现这个快速射电暴处于一个非常复杂的动态演化的强磁场环境中，并首次探测到快速射电暴周围1个天文单位（即太阳到地球的距离）内的磁场变化。这些发现表明，FRB 20201124A非常活跃，它可能来自一个双星系统。同时，研究团队首次发现了快速射电暴的猝灭现象，即FRB 20201124A前期一直保持着高爆发率，然后在74小时内突然熄灭，并首次测到快速射电暴偏振度随电磁波波长振荡的现象。

2023年5月12日，重复快速射电暴周边存在磁场反转的研究成果在《科学》杂志发表。在此次监测中，由李菂组织的国际科研团队，利用美国绿岸望远镜和澳大利亚帕克斯望远镜探测到FRB20190520B的多次爆发。利用这些监测数据，冯毅等细致分析了爆发信号的偏振性质，发现其迈克尔·法拉第旋转量经历了两次正负值剧烈转变的过程，为揭示重复暴周边存在磁场反转提供了证据。这也意味着FRB20190520B可能处在双星系统中，而双星的伴星可能是黑洞或者大质量恒星。

2023年9月23日，贵州省信息与计算科学重点实验室天文数据处理团队利用500米口径球面射电望远镜FAST新发现了1例快速射电暴的相关成果通过天文电报（astronomer's telegram）发布。这是贵州本土单位依托国家大装置开展前沿科学研究发现的第一例快速射电暴，命名为FRB 20200317A。

2023年10月19日，科学家在《科学》杂志上撰文表示，发现一组来自约80亿年前的无线电信号，本次爆发是在3个星系合并形成新恒星时产生的。通过望远镜，科学家发现它比之前探测到的所有快速射电暴都更古老、更遥远。本次爆发为测量宇宙的质量“带来新的希望”。

2015年12月23日，中国科学院紫金山天文台吴雪峰首席研究员、博士生导师和魏俊杰助理研究员在著名物理学刊《物理评论快报》（Physical Review Letters）以“Editors' Suggestion”（主编推荐）形式，发表了关于阿尔伯特·爱因斯坦等效原理的最新检验结果，利用快速射电暴不同频率光子到达地球的时间差，精确验证了爱因斯坦广义相对论中的弱等效原理假设。

爱因斯坦等效原理预言，无静止质量（如光子）或静止质量可以忽略（如极端相对论运动的中微子）的中性粒子在引力场中传播，穿越的时间和没有引力场情况是不同的。这种效应也被称之为Shapiro延迟（即有、无引力场2种情况的穿越时间之差），通常在脉冲双星中较容易观测到。对于宇宙学起源的暂现源，不同粒子（如光子与中微子）或不同能量的相同粒子在到达地球之前，必将受到银河系引力场的影响，导致产生相应的Shapiro延迟。此外，阿尔伯特·爱因斯坦弱等效原理预言任何非带电检验粒子在真空中的运动轨迹是相同的，任何符合爱因斯坦弱等效原理的引力理论（包括广义相对论）框架下，不同检验粒子（非带电）都会对应相同的后牛顿参数，如γ（γ反映了单位质量引起的空间弯曲）。爱因斯坦等效原理可以通过对比宇宙学暂现源同时释放的不同能量光子在通过同一个引力场所用的时间差来检验，即比较不同能量光子在银河系引力场中传播对应的后牛顿参数γ值的差别是否为零。

快速射电暴是持续时标为毫秒量级的射电爆发事件，虽然关于快速射电暴的物理起源尚不清楚，但是它们绝大多数爆发于高银纬处，而且它们的色散量要远远超过银河系星际介质的贡献，因此一般认为它们是河外起源甚至是宇宙学起源。另一方面，快速射电暴的光变曲线一般呈现简单的单脉冲特征，人们很容易得到不同射电频率光子的观测时间延迟。吴雪峰研究员等人由此提出河外或宇宙学起源的快速射电暴可以被用来精确检验阿尔伯特·爱因斯坦等效原理。该工作利用一个快速射电暴FRB 110220和两个可能的快速射电暴与伽玛暴成协事件(FRB/GRB 970508 101011A和FRB/GRB 100704A)为例，计算发现以不同频率的射电光子为检验粒子时，后牛顿参数γ的差值上限被限制到10-8量级。这一结果比之前相关限制至少提高了1-2个量级，并且把对爱因斯坦等效原理的检验扩展到了射电波段，从而进一步证明了爱因斯坦等效原理假设的正确性。