重大發現!中國天眼揭開“快速射電暴起源”之謎

2026年1月16日,“中國天眼(FAST)”曝出重大觀測成果——由中國科學院紫金山天文臺牽頭的國際研究團隊,透過“中國天眼”觀測在國際上首次捕捉到重複快速射電暴(FRB)的法拉第旋轉量(RM)劇烈躍變又回落的全過程快速。這一發現為“快速射電暴起源於雙星系統”提供了關鍵證據,相關成果同步發表在國際頂刊《科學》(Science),訊息也透過央廣網、央視新聞等權威平臺向全球釋出。

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什麼是“宇宙神秘煙花”快速射電暴?

如果把宇宙比作一個熱鬧的“派對現場”,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),釋放的能量卻相當於太陽一週輻射的總和,堪稱“宇宙能量爆發天花板”快速

重大發現!中國天眼揭開“快速射電暴起源”之謎

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自2007年人類首次發現它以來,這束“宇宙射電脈衝閃”就成了天文學家的“心頭難題”:它到底從哪來?2000多組觀測資料裡,科學家只確定兩件事:一是它大機率和中子星這類“高密度天體”有關;二是部分重複爆發的FRB有“週期性”,就像鬧鐘一樣按時閃現,這暗示它的“老家”可能在一個有規律運動的系統裡,比如雙星系統——但沒人能拿出直接證據,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:用兩年多時間蹲守到關鍵證據

要解開這個謎,得有“超靈敏的眼睛”——中國天眼FAST就是最佳觀測器快速。它的500米口徑相當於30個足球場,靈敏度是美國阿雷西博望遠鏡的2.25倍,能捕捉到宇宙中極微弱的電磁訊號。

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為了揭開快速射電暴的起源之謎,研究團隊盯上了一個叫“FRB 20220529”的重複快速射電暴,一蹲就是2.2年快速。他們靠一個“神器”——法拉第旋轉量(RM)來追蹤。我們可以把它理解成“宇宙磁環境探針”:射電訊號在宇宙中傳播時,會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,能直接反映訊號路徑上的磁場強度和等離子體密度。

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在最初1年半時間裡,FRB 20220529的RM值一直“很乖”,只在-300到+300弧度/平方米之間小幅波動,沒有什麼特殊之處快速。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,隨後又在兩週內慢慢降回正常水平——這種“急升急降”的磁環境變化,在FRB研究史上還是第一次被完整記錄。

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謎底揭開!雙星或多星系統才是“煙花筒”的藏身地

為什麼RM值會有這麼誇張的變化?研究團隊還原了“宇宙名場面”:一團來自FRB起源天體附近的“緻密磁化等離子體雲”,恰好在幾周內穿過了地球和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的“透明玻璃”,讓你看到的煙花光發生了變化。

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這個過程其實和太陽系裡的“日冕物質拋射”特別像——太陽偶爾會“發脾氣”,拋射出帶著磁場的等離子體雲,要是這些雲穿過地球視線,也會影響天文觀測訊號快速。但關鍵問題來了:如果FRB 20220529來自一顆“孤獨的中子星”,現有理論根本解釋不了這麼大、這麼快的磁環境突變;可要是它住在“雙星系統”裡,一切就說得通了。

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想象一下:兩顆恆星繞著彼此轉,其中一顆可能是中子星(FRB的“能量源”),另一顆是伴星快速。伴星偶爾會發生劇烈活動,比如拋射等離子體雲(就像太陽拋射日冕物質),這些雲剛好擋在地球和FRB之間,就會導致RM值“飆升又回落”;或者雙星軌道的特殊角度,讓觀測視線週期性地穿過伴星的磁環境——這完美匹配了之前觀測到的“FRB爆發週期性”。

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專門研究快速射電暴的中國科學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’,終於把之前的猜想變成了實錘快速。”

天眼憑什麼這麼“牛”?不止靈敏快速,還很“會找”

這次發現能成功,離不開FAST的“兩大絕活”快速。第一是“超高靈敏度”:FRB 20220529的訊號特別闇弱,其他望遠鏡根本“看不上眼”,但FAST能捕捉到這種“宇宙弱訊號”,就像在喧鬧的菜市場裡聽清一隻蚊子的聲音。

第二是“精準的資料處理”:FAST每天會產生海量觀測資料,研究團隊創新方法,從“資料海洋”裡精準提取出RM值的變化資訊快速。更關鍵的是,在發現RM值異常後,團隊和FAST執行中心立刻調整觀測策略,全程“跟拍”兩週,沒漏掉任何一個關鍵變化——這體現了中國大科學裝置的“靈活響應能力”。

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其實,這不是FAST第一次“出圈”:自2020年執行以來,它已經發現了300多顆脈衝星,在納赫茲引力波探測、中性氫觀測等領域都有突破快速。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鏡”,更是“破解宇宙謎題的超級工具”。

這一發現有何意義快速

發現快速射電暴起源機制,對人類意味著什麼?往小了說,它解開了天體物理學的“百年謎題”之一,讓人類終於摸清了FRB起源的關鍵線索,未來再看到FRB,我們不用再猜“它從哪來”,而是能更精準地分析它的“老家環境”快速

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往大了說,這是中國自主研發的大科學裝置對人類認知宇宙的重大貢獻快速。FAST的核心技術100%自主可控,從選址貴州平塘的喀斯特窪地,到4500塊反射面的精準控制,再到這次創新的觀測方法,都體現了中國在高階科技裝備和基礎研究領域的“硬實力”。

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更讓人期待的是,FAST還在升級:未來會在周邊建數十臺中等口徑天線,組成“巨型綜合孔徑陣列”,讓它的空間解析度提升200倍、靈敏度翻倍——到時候,FAST能“看得更遠、更清”,說不定還能發現更多FRB的秘密,甚至幫人類解開“宇宙起源”“暗物質”等更宏大的謎題快速

訊息來源:央廣網1月16日報道《國際首次快速!中國天眼揭示快速射電暴雙星起源關鍵證據》 -caV06O98mA` [email protected] :4pm pib:/

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