每經(jīng)編輯｜杜宇    

據(jù)央視新聞1月16日消息，記者從中國科學院紫金山天文臺和國家天文臺獲悉，近日，由紫金山天文臺牽頭，聯(lián)合國內(nèi)外多家研究機構組成的研究團隊，利用我國500米口徑球面射電望遠鏡中國天眼FAST取得重要突破——在國際上首次捕捉到重復快速射電暴（FRB）的法拉第旋轉量（RM）發(fā)生劇烈躍變并隨后回落的詳細演化過程。這一獨特發(fā)現(xiàn)結果為“快速射電暴起源于雙星系統(tǒng)”的假說提供了迄今為止最有力的觀測證據(jù)，相關研究成果1月16日在國際頂級學術期刊《科學》在線發(fā)表。

500米口徑球面射電望遠鏡中國天眼FAST。（圖片來源：央視新聞）

快速射電暴是宇宙中最神秘的射電爆發(fā)現(xiàn)象之一，其持續(xù)時間僅為數(shù)毫秒，卻能在瞬間釋放相當于太陽一整周輻射總和的巨大能量。自2007年被首次發(fā)現(xiàn)以來，快速射電暴的起源機制一直是天體物理學領域的重要謎團?？茖W界普遍推測其與中子星等致密天體有關，而部分重復爆發(fā)的快速射電暴所呈現(xiàn)的爆發(fā)周期性特征，暗示其起源天體可能處于雙星系統(tǒng)中，但長期缺乏直接觀測證據(jù)支撐這一猜想。

為破解這一謎題，研究團隊利用中國天眼FAST的超高靈敏度優(yōu)勢，對重復快速射電暴FRB 20220529開展了2年多的持續(xù)監(jiān)測。

專家稱，在監(jiān)測中很重要的一個參數(shù)就是法拉第旋轉量。這個指標反映了射電信號傳播路徑上等離子體的密度與磁場強度，它如同一個精準的“宇宙磁環(huán)境探針”，能幫助科學家捕捉天體周圍的環(huán)境變化。

科研人員發(fā)現(xiàn)，重復快速射電暴FRB 20220529的法拉第旋轉量在為期一年半的時間里，始終在一定范圍內(nèi)小幅波動，直到2023年12月，一個驚人的現(xiàn)象發(fā)生了。該重復快速射電暴的法拉第旋轉量出現(xiàn)了急劇飆升，是平時變化水平的20倍，隨后又在短短兩周內(nèi)下降，恢復到了正常波動范圍。這種現(xiàn)象在有記錄的快速射電暴研究史上尚屬首次。

發(fā)生這一現(xiàn)象是什么原因呢？科研團隊通過詳細分析指出，這一現(xiàn)象的核心物理機制是：一團來自快速射電暴起源天體附近的致密磁化等離子體云，在數(shù)周內(nèi)恰好穿過了地球與暴源之間的觀測視線。這一過程與太陽系內(nèi)太陽活動引發(fā)的日冕物質拋射極為相似——恒星通過劇烈活動拋射出攜帶磁場的等離子體云，當這些物質穿過觀測視線時，便會引發(fā)法拉第旋轉量的顯著變化。

進一步的模型比對與物理分析表明，假設重復快速射電暴FRB 20220529起源于一顆孤立的中子星，現(xiàn)有理論無法解釋如此大幅且快速的磁環(huán)境突變；而如果其處于雙星系統(tǒng)中，來自伴星的劇烈活動（如強星冕物質拋射）或雙星軌道的特殊幾何結構，就能自然且合理地解釋為什么法拉第旋轉量出現(xiàn)了急劇飆升又回落的現(xiàn)象。這一發(fā)現(xiàn)為快速射電暴起源于雙星系統(tǒng)提供了強有力的證據(jù)。

中國天眼再升級！FAST將建成巨型綜合孔徑陣列

據(jù)央視新聞1月16日消息，記者從中國科學院國家天文臺獲悉，為進一步鞏固我國在中低頻射電天文領域的核心領先地位，積極應對國際同行的激烈競爭，中國天眼FAST正穩(wěn)步推進升級規(guī)劃。根據(jù)方案，項目將在FAST周邊布局建設數(shù)十臺中等口徑天線，構建以FAST為核心的巨型綜合孔徑陣列。

這一創(chuàng)新設計將徹底彌補單口徑望遠鏡在空間分辨率上的天然局限，同時提升觀測靈敏度，實現(xiàn)綜合觀測性能的質的飛躍。升級完成后，F(xiàn)AST將成為功能更加強大的“宇宙超級探針”，為科學家深入理解快速射電暴起源，以及破解困擾學界已久哈勃常數(shù)危機和迷失重子物質問題等一系列天體物理核心謎題提供觀測支撐，持續(xù)鞏固我國在該領域的國際領先優(yōu)勢，推動我國射電天文學研究向更高水平、更深層次邁進。

每日經(jīng)濟新聞綜合央視新聞

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