2007年人类首次发现快速射电暴以来,这种来自遥远宇宙的神秘现象一直困扰着天文学界。
快速射电暴持续时间仅数毫秒,却能在瞬间释放相当于太阳一整周辐射总量的巨大能量,其起源机制长期成为国际天文学研究的重大课题。
1月16日,由中国科学院紫金山天文台牵头,联合国家天文台等多家国内外研究机构组成的研究团队在贵州平塘宣布了这一突破性发现。
研究团队利用"中国天眼"FAST对重复快速射电暴FRB 20220529进行了2年多的持续监测,首次观测到该天体法拉第旋转量发生20倍飙升并随后快速回落的详细演化过程。
从观测数据看,这一现象具有明确的物理意义。
紫金山天文台副台长、论文通讯作者吴雪峰介绍,通过模型比对与物理分析,研究团队确认这种法拉第旋转量的剧烈变化反映了致密磁化等离子体云穿过观测视线的过程。
这一过程与双星系统中伴星的剧烈活动高度契合,为破解快速射电暴起源之谜提供了直接的观测证据。
双星系统是指两个天体在引力作用下相互环绕公共质心运行的系统,被誉为天文学研究的"金矿"。
科学界长期推测快速射电暴的起源天体可能处于双星系统中,但一直缺乏有力的观测证据来支撑这一猜想。
此次FAST的观测突破填补了这一空白。
中国科学院院士、紫金山天文台研究员史生才表示,这一发现清晰揭示了磁化等离子体云的运动过程,是破解快速射电暴起源之谜的重要一步。
这一成果的取得离不开FAST卓越的观测能力。
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重要成果。
其超高灵敏度使得对微弱射电信号的捕捉成为可能,这是此次观测成功的关键基础。
从建设初期的艰苦创业到如今的累累硕果,中国射电天文事业的发展轨迹体现了我国加快实现高水平科技自立自强的坚定步伐。
FAST已成为代表国家科技实力的重要标志,在国际天文学领域发挥了越来越重要的作用。
面向未来,FAST的升级规划更加令人期待。
FAST运行和发展中心副主任孙京海介绍,FAST正稳步推进升级规划,将在周边建设数十台中等口径天线,构建以FAST为核心的巨型综合孔径阵列。
这一升级将弥补单口径望远镜在空间分辨率上的局限,进一步提升观测灵敏度和成像能力。
升级完成后,FAST将成为功能更加强大的"宇宙超级探针",为科学家深入理解一系列天体物理核心谜题提供更有力的观测支撑。
从毫秒级的宇宙闪烁中提炼出可追溯的物理线索,是现代射电天文学的挑战,也是科学方法的胜利。
此次FAST对法拉第旋转量剧变全过程的捕捉,向前推进了快速射电暴起源研究的证据链建设,也再次表明重大科学问题的突破,离不开长期稳定的观测积累与持续迭代的技术能力。
面向更深远的宇宙谜题,夯实基础研究、强化原始创新、完善观测体系,将为我国在国际前沿领域形成更强话语权提供坚实支撑。