中国天眼捕捉重复快速射电暴磁环境“突变”全过程,为双星起源假说提供关键证据

宇宙深处持续仅数毫秒的神秘射电爆发现象——快速射电暴(FRB)的起源之谜近日获得重大突破。

中国科学院紫金山天文台联合国家天文台等机构组成的研究团队,通过中国天眼FAST系统性的观测研究,首次发现重复快速射电暴FRB 20220529的法拉第旋转量出现剧烈跃变现象,为破解这一困扰天文学界十余年的科学难题提供了关键线索。

快速射电暴是宇宙中最剧烈的射电爆发现象之一,其毫秒级的爆发可释放相当于太阳一周辐射总和的能量。

自2007年首次被发现以来,其起源机制始终是天体物理领域的重要未解之谜。

虽然理论推测其可能与中子星等致密天体有关,但关于其爆发源是否处于双星系统中,科学界长期缺乏直接观测证据。

研究团队负责人介绍,法拉第旋转量是反映射电信号传播路径上等离子体密度与磁场强度的重要参数,堪称"宇宙磁环境探针"。

通过对FRB 20220529长达两年的持续监测,科学家们记录到该暴源的法拉第旋转量在2023年12月出现异常波动:数值突然飙升至平时水平的20倍,随后在两周内迅速回落至正常范围。

这种剧烈变化在快速射电暴研究史上尚属首次发现。

深入分析表明,这一独特现象的最佳解释是:一团来自伴星的致密磁化等离子体云在数周内穿过了地球与暴源之间的视线。

这种物理过程与太阳系内日冕物质抛射现象高度相似,但规模更为宏大。

研究团队通过理论模型验证,排除了孤立中子星产生如此剧烈磁环境突变的可能性,而双星系统中伴星活动或轨道几何特征则能完美解释观测现象。

该发现具有多重科学意义。

首先,它首次为快速射电暴双星起源说提供了直接观测证据;其次,揭示了双星系统中伴星活动对快速射电暴观测特征的重要影响;第三,展示了中国天眼在极端宇宙现象研究中的独特优势。

国家天文台专家表示,这一突破性成果将推动建立更完善的快速射电暴物理模型,并为研究致密天体演化、星际介质特性等前沿课题开辟新途径。

这一发现标志着人类对宇宙最神秘现象之一的认识迈上了新的台阶。

从观测数据的积累到理论假说的验证,从单一现象的记录到系统规律的揭示,科学研究正在逐步拨开快速射电暴的神秘面纱。

中国天眼的这次突破性成果表明,只有通过长期、系统、深入的观测,才能在宇宙的奥秘面前取得真正的进展。

未来,随着观测技术的不断进步和理论研究的深化,人类必将对这类宇宙极端现象有更加全面和深刻的理解,进而揭示宇宙演化的更多秘密。