研究背景与科学谜题 - 快速射电暴是宇宙中最神秘的射电爆发现象之一 其持续时间仅为数毫秒 却能在瞬间释放相当于太阳一整周辐射总和的巨大能量 [3] - 自2007年被首次发现以来 快速射电暴的起源机制一直是天体物理学领域的重要谜团 科学界普遍推测其与中子星等致密天体有关 [3] - 部分重复爆发的快速射电暴所呈现的爆发周期性特征 暗示其起源天体可能处于双星系统中 但长期缺乏直接观测证据支撑这一猜想 [3] 观测方法与关键发现 - 研究团队利用中国天眼FAST的超高灵敏度优势 对重复快速射电暴FRB 20220529开展了2年多的持续监测 [4] - 监测中很重要的一个参数是法拉第旋转量 该指标反映了射电信号传播路径上等离子体的密度与磁场强度 如同一个精准的“宇宙磁环境探针” [4] - 科研人员发现 该重复快速射电暴的法拉第旋转量在为期一年半的时间里始终在一定范围内小幅波动 直到2023年12月出现了急剧飙升 是平时变化水平的20倍 随后又在短短两周内下降并恢复到了正常波动范围 [4] - 这种现象在有记录的快速射电暴研究史上尚属首次 [4] 物理机制与模型解释 - 现象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 [4] - 这一过程与太阳系内太阳活动引发的日冕物质抛射极为相似 [4] - 假设重复快速射电暴起源于一颗孤立的中子星 现有理论无法解释如此大幅且快速的磁环境突变 [5] - 如果其处于双星系统中 来自伴星的剧烈活动或双星轨道的特殊几何结构 就能自然且合理地解释法拉第旋转量急剧飙升又回落的现象 [5] 研究成果与科学意义 - 由紫金山天文台牵头 联合国内外多家研究机构组成的研究团队 利用中国天眼FAST在国际上首次捕捉到重复快速射电暴的法拉第旋转量发生剧烈跃变并随后回落的详细演化过程 [1] - 这一独特发现结果为“快速射电暴起源于双星系统”的假说提供了迄今为止最有力的观测证据 [1] - 相关研究成果于1月16日在国际顶级学术期刊《科学》在线发表 [1]