核心观点 - “中国天眼”(FAST)在国际上首次捕捉到重复快速射电暴(FRB)法拉第旋转量的剧烈跃变与回落演化过程，为“快速射电暴起源于双星系统”的假说提供了直接且关键的观测证据[1] 研究背景与意义 - 快速射电暴是宇宙中最神秘的射电爆发现象之一，持续时间仅数毫秒，却能瞬间释放相当于太阳一整周辐射总和的巨大能量[4] - 其起源机制是天体物理学领域的重要谜团，科学界普遍推测与中子星等致密天体有关，部分重复爆发的周期性特征暗示可能起源于双星系统，但长期缺乏直接观测证据[4] - 本次发现为破解快速射电暴起源之谜迈出了重要一步[1] 观测发现与数据 - 研究团队利用“中国天眼”对重复快速射电暴FRB 20220529进行了长达两年多的持续监测[4] - 在为期一年半的常规监测中，其法拉第旋转量在-300至+300弧度/平方米范围内小幅波动，中位数为17弧度/平方米[6] - 2023年12月，观测到法拉第旋转量突然急剧飙升至1977±84弧度/平方米，达到此前变化水平的约20倍，随后在短短两周内单调下降，恢复至正常波动范围[6] - 这种剧烈、快速且可逆的磁环境变化在快速射电暴研究史上尚属首次被详细记录[6] 物理机制与模型解释 - 法拉第旋转量剧变的核心物理机制，是一团来自快速射电暴起源天体附近的致密磁化等离子体云，在数周内恰好穿过了地球与暴源之间的观测视线[7] - 此过程与太阳系内的“日冕物质抛射”现象极为相似[7] - 模型分析表明，若FRB起源于孤立中子星，现有理论无法解释如此大幅且快速的磁环境突变[7] - 若其处于双星系统中，来自伴星的剧烈活动或双星轨道的特殊几何结构，能自然合理地产生观测到的法拉第旋转量“跃变-回落”事件[7] - 因此，该发现为快速射电暴的“双星起源”模型提供了强有力的观测支撑[7] 研究团队与成果发布 - 本项研究成果由中国科学院紫金山天文台牵头，联合中外多家科研机构组成的研究团队共同完成[3] - 相关成果论文于北京时间1月16日凌晨在线发表于国际学术期刊《科学》[3] - 研究团队当天上午在贵州平塘的“中国天眼”观测基地举行了专题新闻发布会[3] 技术优势与研究方法 - FRB 20220529属于信号暗弱的暴源，其多数爆发难以被其他望远镜有效探测[8] - 本次突破得益于“中国天眼”捕捉极微弱射电信号的无与伦比的灵敏度，以及研究团队创新的数据处理方法，能从海量数据中精准提取关键偏振信息[8] - 在观测到剧变事件前后，研究团队与中国科学院国家天文台FAST运行和发展中心高效协同，及时调整观测策略，确保了整个演化过程的数据完整性[8] - 这充分展现了中国大科学装置的技术优势与科研团队的协作能力[8]