2026年1月16日，“中國(guó)天眼（FAST）”曝出重大觀測(cè)成果——由中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)牽頭的國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)，通過“中國(guó)天眼”觀測(cè)在國(guó)際上首次捕捉到重復(fù)快速射電暴（FRB）的法拉第旋轉(zhuǎn)量（RM）劇烈躍變又回落的全過程快速。這一發(fā)現(xiàn)為“快速射電暴起源于雙星系統(tǒng)”提供了關(guān)鍵證據(jù)，相關(guān)成果同步發(fā)表在國(guó)際頂刊《科學(xué)》（Science），消息也通過央廣網(wǎng)、央視新聞等權(quán)威平臺(tái)向全球發(fā)布。
什么是“宇宙神秘?zé)熁ā笨焖偕潆姳?/p>
如果把宇宙比作一個(gè)熱鬧的“派對(duì)現(xiàn)場(chǎng)”，快速射電暴（FRB）就是最神秘的“煙花秀”——它只亮幾毫秒（比眨眼還快100倍），釋放的能量卻相當(dāng)于太陽一周輻射的總和，堪稱“宇宙能量爆發(fā)天花板”快速。
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自2007年人類首次發(fā)現(xiàn)它以來，這束“宇宙射電脈沖閃”就成了天文學(xué)家的“心頭難題”：它到底從哪來？2000多組觀測(cè)數(shù)據(jù)里，科學(xué)家只確定兩件事：一是它大概率和中子星這類“高密度天體”有關(guān)；二是部分重復(fù)爆發(fā)的FRB有“周期性”，就像鬧鐘一樣按時(shí)閃現(xiàn)，這暗示它的“老家”可能在一個(gè)有規(guī)律運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)里，比如雙星系統(tǒng)——但沒人能拿出直接證據(jù)，就像知道有人在放煙花，卻找不到煙花筒的位置快速。
天眼的“神操作”快速：用兩年多時(shí)間蹲守到關(guān)鍵證據(jù)
要解開這個(gè)謎，得有“超靈敏的眼睛”——中國(guó)天眼FAST就是最佳觀測(cè)器快速。它的500米口徑相當(dāng)于30個(gè)足球場(chǎng)，靈敏度是美國(guó)阿雷西博望遠(yuǎn)鏡的2.25倍，能捕捉到宇宙中極微弱的電磁信號(hào)。
為了揭開快速射電暴的起源之謎，研究團(tuán)隊(duì)盯上了一個(gè)叫“FRB 20220529”的重復(fù)快速射電暴，一蹲就是2.2年快速。他們靠一個(gè)“神器”——法拉第旋轉(zhuǎn)量（RM）來追蹤。我們可以把它理解成“宇宙磁環(huán)境探針”：射電信號(hào)在宇宙中傳播時(shí)，會(huì)被沿途的磁化等離子體“掰彎”，RM值就是記錄“掰彎程度”的指標(biāo)，能直接反映信號(hào)路徑上的磁場(chǎng)強(qiáng)度和等離子體密度。
在最初1年半時(shí)間里，F(xiàn)RB 20220529的RM值一直“很乖”，只在-300到+300弧度/平方米之間小幅波動(dòng)，沒有什么特殊之處快速。但2023年12月“劇情突變”：其RM值突然飆升到1977弧度/平方米，是之前的20倍，隨后又在兩周內(nèi)慢慢降回正常水平——這種“急升急降”的磁環(huán)境變化，在FRB研究史上還是第一次被完整記錄。
謎底揭開！雙星或多星系統(tǒng)才是“煙花筒”的藏身地
為什么RM值會(huì)有這么夸張的變化？研究團(tuán)隊(duì)還原了“宇宙名場(chǎng)面”：一團(tuán)來自FRB起源天體附近的“致密磁化等離子體云”，恰好在幾周內(nèi)穿過了地球和FRB之間的“視線”快速。這就像有人在你和煙花之間擋了一塊帶磁場(chǎng)的“透明玻璃”，讓你看到的煙花光發(fā)生了變化。
這個(gè)過程其實(shí)和太陽系里的“日冕物質(zhì)拋射”特別像——太陽偶爾會(huì)“發(fā)脾氣”，拋射出帶著磁場(chǎng)的等離子體云，要是這些云穿過地球視線，也會(huì)影響天文觀測(cè)信號(hào)快速。但關(guān)鍵問題來了：如果FRB 20220529來自一顆“孤獨(dú)的中子星”，現(xiàn)有理論根本解釋不了這么大、這么快的磁環(huán)境突變；可要是它住在“雙星系統(tǒng)”里，一切就說得通了。
想象一下：兩顆恒星繞著彼此轉(zhuǎn)，其中一顆可能是中子星（FRB的“能量源”），另一顆是伴星快速。伴星偶爾會(huì)發(fā)生劇烈活動(dòng)，比如拋射等離子體云（就像太陽拋射日冕物質(zhì)），這些云剛好擋在地球和FRB之間，就會(huì)導(dǎo)致RM值“飆升又回落”；或者雙星軌道的特殊角度，讓觀測(cè)視線周期性地穿過伴星的磁環(huán)境——這完美匹配了之前觀測(cè)到的“FRB爆發(fā)周期性”。
專門研究快速射電暴的中國(guó)科學(xué)院院士史生才專家形象地說：“這次RM值的20倍跳變，就像給雙星起源假說拍了一張‘清晰證件照’，終于把之前的猜想變成了實(shí)錘快速?！?/p>
天眼憑什么這么“牛”？不止靈敏快速，還很“會(huì)找”
這次發(fā)現(xiàn)能成功，離不開FAST的“兩大絕活”快速。第一是“超高靈敏度”：FRB 20220529的信號(hào)特別暗弱，其他望遠(yuǎn)鏡根本“看不上眼”，但FAST能捕捉到這種“宇宙弱信號(hào)”，就像在喧鬧的菜市場(chǎng)里聽清一只蚊子的聲音。
第二是“精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)處理”：FAST每天會(huì)產(chǎn)生海量觀測(cè)數(shù)據(jù)，研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新方法，從“數(shù)據(jù)海洋”里精準(zhǔn)提取出RM值的變化信息快速。更關(guān)鍵的是，在發(fā)現(xiàn)RM值異常后，團(tuán)隊(duì)和FAST運(yùn)行中心立刻調(diào)整觀測(cè)策略，全程“跟拍”兩周，沒漏掉任何一個(gè)關(guān)鍵變化——這體現(xiàn)了中國(guó)大科學(xué)裝置的“靈活響應(yīng)能力”。
其實(shí)，這不是FAST第一次“出圈”：自2020年運(yùn)行以來，它已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了300多顆脈沖星，在納赫茲引力波探測(cè)、中性氫觀測(cè)等領(lǐng)域都有突破快速。這次FRB研究的突破，再次證明它不僅是“世界最大單口徑射電望遠(yuǎn)鏡”，更是“破解宇宙謎題的超級(jí)工具”。
這一發(fā)現(xiàn)有何意義快速？
發(fā)現(xiàn)快速射電暴起源機(jī)制，對(duì)人類意味著什么？往小了說，它解開了天體物理學(xué)的“百年謎題”之一，讓人類終于摸清了FRB起源的關(guān)鍵線索，未來再看到FRB，我們不用再猜“它從哪來”，而是能更精準(zhǔn)地分析它的“老家環(huán)境”快速。
往大了說，這是中國(guó)自主研發(fā)的大科學(xué)裝置對(duì)人類認(rèn)知宇宙的重大貢獻(xiàn)快速。FAST的核心技術(shù)100%自主可控，從選址貴州平塘的喀斯特洼地，到4500塊反射面的精準(zhǔn)控制，再到這次創(chuàng)新的觀測(cè)方法，都體現(xiàn)了中國(guó)在高端科技裝備和基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的“硬實(shí)力”。
更讓人期待的是，F(xiàn)AST還在升級(jí)：未來會(huì)在周邊建數(shù)十臺(tái)中等口徑天線，組成“巨型綜合孔徑陣列”，讓它的空間分辨率提升200倍、靈敏度翻倍——到時(shí)候，F(xiàn)AST能“看得更遠(yuǎn)、更清”，說不定還能發(fā)現(xiàn)更多FRB的秘密，甚至幫人類解開“宇宙起源”“暗物質(zhì)”等更宏大的謎題快速。
消息來源：央廣網(wǎng)1月16日?qǐng)?bào)道《國(guó)際首次快速！中國(guó)天眼揭示快速射電暴雙星起源關(guān)鍵證據(jù)》 -caV06O98mA` [email protected] :4pm pib:/
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