宇宙中最為神秘的射電爆發現象之一——快速射電暴,其起源之謎一直困擾著科學界。近日,一個由中國科學院紫金山天文臺領銜,聯合國內外多家科研機構組成的研究團隊,借助我國500米口徑球面射電望遠鏡(“中國天眼”,FAST)的強大觀測能力,在這一領域取得了重大突破。他們首次捕捉到重復快速射電暴的法拉第旋轉量發生劇烈變化并隨后恢復正常的詳細過程,為“快速射電暴起源于雙星系統”的假說提供了關鍵證據。相關研究成果于北京時間2026年1月16日在線發表于國際權威學術期刊《科學》上。
快速射電暴的持續時間極短,僅為數毫秒,但其釋放的能量卻極為驚人,相當于太陽一整周輻射的總和。自2007年首次被發現以來,其起源機制一直是天體物理學領域亟待破解的重要謎題。科學界普遍認為,快速射電暴可能起源于雙星系統中的天體,但一直缺乏直接的觀測證據來支持這一猜想。
為了揭開這一謎團,研究團隊利用FAST的超高靈敏度,對重復快速射電暴FRB 20220529進行了長達2.2年的持續監測。在一年半的常規監測中,FRB 20220529的法拉第旋轉量并未表現出明顯異常。然而,在2023年12月,研究團隊觀測到了一個突破性現象:該暴源的法拉第旋轉量突然急劇上升,達到此前變化水平的約20倍,隨后又在短短兩周內迅速回落至正常水平。這種劇烈、快速且可逆的磁環境變化,在快速射電暴的研究史上尚屬首次被記錄。
科研團隊通過進一步的模型比對和物理分析指出,如果FRB 20220529起源于一顆孤立的中子星,現有理論無法解釋其磁環境為何會發生如此大幅且快速的突變。而如果其處于雙星系統中,來自伴星的劇烈活動,如星冕物質拋射,或者雙星軌道的特殊幾何結構,則能夠自然且合理地解釋觀測到的法拉第旋轉量“跳變-回落”現象。這一發現為快速射電暴的“雙星起源”模型提供了強有力的觀測支撐。
值得一提的是,FRB 20220529屬于信號較為暗弱的暴源,其多數爆發難以被其他望遠鏡有效探測。此次突破的取得,既得益于FAST無與倫比的靈敏度,使其能夠捕捉到極微弱的射電信號,也離不開研究團隊創新的數據處理方法,能夠從海量觀測數據中精準提取出關鍵偏振信息。在事件發生前后,科研團隊與FAST運行和發展中心高效協作,及時調整觀測策略,確保了整個演化過程的數據完整性,充分展現了我國大科學裝置的技術優勢與科研團隊的協作能力。
作為我國自主設計、建造并運行的世界最大單口徑射電望遠鏡,FAST自投入使用以來,已在納赫茲引力波探測、脈沖星搜尋、快速射電暴研究、中性氫觀測等多個前沿領域持續產出突破性成果。這些成果不僅顯著提升了我國在全球射電天文領域的學術話語權與國際影響力,更以實打實的觀測數據和科學發現,彰顯了我國自主重大科技基礎設施的核心實力,為人類探索宇宙未知、拓展認知邊界貢獻了獨具價值的中國智慧。











