“中国天眼”取得重大突破！在国际上首次揭示快速射电暴双星起源关键证据

今天（1月16日）上午，记者从“中国天眼揭示快速射电暴双星起源关键证据”新闻发布会上获悉，“中国天眼”FAST取得重要发现，该发现在国际上首次揭示了快速射电暴双星起源关键证据。今天，相关研究成果发表在国际顶级学术期刊《科学》杂志上。

快速射电暴是近20年天文学的一个重要发现，但它是什么、怎么来，都是未解之谜。近日，由中国科学院紫金山天文台牵头，联合国内外多家研究机构组成的研究团队，利用“中国天眼”FAST在该领域研究取得重要发现，为“快速射电暴起源于双星系统”的假说提供了迄今为止最有力的观测证据。

据介绍，快速射电暴在千分之一秒的时间内可以释放约太阳一个星期的辐射能量，且爆发没有规律，监测难度极高。研究团队用FAST对其中一个重复快速射电暴源（FRB 20220529）开展了长达2.2年的持续监测。2023年12月，团队观测到一关键数据——法拉第旋转量骤升20倍，又在两周内下降并逐步恢复到正常波动范围。这种“跳变—回落”的独特演化过程，在快速射电暴研究史上是首次被详细记录，并且呈现出高度规律、清晰可解读的特征。

配图说明1：快速射电暴FRB 20220529的法拉第旋转量时间演化图。2023年底，该参数出现20倍的急剧跳变，随后在两周内回落至正常水平，清晰记录了磁化等离子体云穿过观测视线的全过程，为双星起源假说提供了直接证据。

“在以往对快速射电暴的观测中，虽然也发现了多种法拉第旋转量的变化，但这些变化往往十分复杂、杂乱无章，难以与明确的物理模型建立直接联系。而这一次的‘跳变—回落’过程可以理解为我们观测到一片磁云，在数周内恰好穿过了地球与暴源之间的观测视线，这一回落的过程更像是磁云慢慢地飘走了的过程。”紫金山天文台副台长、论文通讯作者吴雪峰表示，这一过程与太阳系内太阳活动引发的“日冕物质抛射”极为相似。

配图说明2：艺术想象图——双星系统中，伴星的星冕物质抛射形成磁化等离子体云，穿过地球与快速射电暴源的观测视线，引发法拉第旋转量的剧烈变化。

随后，团队通过进一步的模型比对与物理分析表明，观测到的法拉第旋转量“跳变-回落”事件最有可能是出现在双星系统中，为快速射电暴起源于双星这种猜测一个比较直接的证据。

紫金山天文台副台长、论文通讯作者吴雪峰表示，快速射电暴现在又成为一个新的宇宙学探针，可以根据它的传播路径上判断电子磁场是怎么样的，“我相信未来的5到10年，快速射电暴领域将是非常蓬勃的一个领域。”

紫金山天文台副台长、论文通讯作者 吴雪峰

值得关注的是，此次监测到的射电暴源属于信号暗弱的暴源，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500米口径球面射电望远镜FAST无与伦比的灵敏度，以及团队与FAST的高效协同，使得这一“稍纵即逝”的关键信息得以被成功捕捉。

“如果我们的中国天眼的视力是2.0的话，那么其他的视力就有可能0.6，我们的500米口径的球面射电望远镜，它的灵敏度是最高的。只有中国天眼能做这个事儿。”吴雪峰表示。

中国天眼FAST

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。