宇宙中最为神秘的射电爆发现象之一——快速射电暴,其起源之谜一直困扰着科学界。近日,一个由中国科学院紫金山天文台领衔,联合国内外多家科研机构组成的研究团队,借助我国500米口径球面射电望远镜(“中国天眼”,FAST)的强大观测能力,在这一领域取得了重大突破。他们首次捕捉到重复快速射电暴的法拉第旋转量发生剧烈变化并随后恢复正常的详细过程,为“快速射电暴起源于双星系统”的假说提供了关键证据。相关研究成果于北京时间2026年1月16日在线发表于国际权威学术期刊《科学》上。
快速射电暴的持续时间极短,仅为数毫秒,但其释放的能量却极为惊人,相当于太阳一整周辐射的总和。自2007年首次被发现以来,其起源机制一直是天体物理学领域亟待破解的重要谜题。科学界普遍认为,快速射电暴可能起源于双星系统中的天体,但一直缺乏直接的观测证据来支持这一猜想。
为了揭开这一谜团,研究团队利用FAST的超高灵敏度,对重复快速射电暴FRB 20220529进行了长达2.2年的持续监测。在一年半的常规监测中,FRB 20220529的法拉第旋转量并未表现出明显异常。然而,在2023年12月,研究团队观测到了一个突破性现象:该暴源的法拉第旋转量突然急剧上升,达到此前变化水平的约20倍,随后又在短短两周内迅速回落至正常水平。这种剧烈、快速且可逆的磁环境变化,在快速射电暴的研究史上尚属首次被记录。
科研团队通过进一步的模型比对和物理分析指出,如果FRB 20220529起源于一颗孤立的中子星,现有理论无法解释其磁环境为何会发生如此大幅且快速的突变。而如果其处于双星系统中,来自伴星的剧烈活动,如星冕物质抛射,或者双星轨道的特殊几何结构,则能够自然且合理地解释观测到的法拉第旋转量“跳变-回落”现象。这一发现为快速射电暴的“双星起源”模型提供了强有力的观测支撑。
值得一提的是,FRB 20220529属于信号较为暗弱的暴源,其多数爆发难以被其他望远镜有效探测。此次突破的取得,既得益于FAST无与伦比的灵敏度,使其能够捕捉到极微弱的射电信号,也离不开研究团队创新的数据处理方法,能够从海量观测数据中精准提取出关键偏振信息。在事件发生前后,科研团队与FAST运行和发展中心高效协作,及时调整观测策略,确保了整个演化过程的数据完整性,充分展现了我国大科学装置的技术优势与科研团队的协作能力。
作为我国自主设计、建造并运行的世界最大单口径射电望远镜,FAST自投入使用以来,已在纳赫兹引力波探测、脉冲星搜寻、快速射电暴研究、中性氢观测等多个前沿领域持续产出突破性成果。这些成果不仅显著提升了我国在全球射电天文领域的学术话语权与国际影响力,更以实打实的观测数据和科学发现,彰显了我国自主重大科技基础设施的核心实力,为人类探索宇宙未知、拓展认知边界贡献了独具价值的中国智慧。











