行业：射电天文学与天文观测设备 - 中国500米口径球面射电望远镜（“中国天眼”，FAST）建成使用5年，其极高的灵敏度使其能够捕捉到来自宇宙深处、信号极其微弱的快速射电暴（FRB）[1][4] - “中国天眼”的投入使用，使得中国天文学者拥有了最好的射电天文数据，改变了以往只能依赖他人论文数据的局面[11] - 中国射电天文实现了从远远落后、到跟跑、再到领跑的发展历程[11] - “中国天眼”在国内开创了一种新的研究模式，通过“FAST优先和重大项目”等开放项目，每年提供150小时的观测时长，汇聚不同团队的学者进行合作研究[11] 公司/研究团队：中国科学院相关机构及合作团队 - 研究团队由中国科学院紫金山天文台、国家天文台、云南大学中国西南天文研究所及香港大学等机构的学者组成，主力是年轻科研人员[6][11] - 该开放团队已产出多项重要成果，包括2022年发现首例持续活跃快速射电暴（发表于《自然》），以及获得迄今为止最大的快速射电暴偏振观测样本并首次探测到其周边环境的磁场变化（发表于《自然》）[12] - 团队采用每周例会制度，共享最新观测数据并讨论研究想法，形成了高效的协作模式[11] 技术突破与科学发现 - 研究团队对名为“FRB 20220529”的快速射电暴持续关注两年多，该信号来自29亿光年外，其电磁波旅行了29亿年才到达地球[1][8] - “中国天眼”捕捉到该快速射电暴（FRB）一次又一次来访的痕迹，这是其观测到的第四例持续重复出现的快速射电暴（重复暴）[1][6] - 团队在处理数据时，发现该快速射电暴的偏振方向出现了短期大幅跳变并快速回落的异常“法拉第旋转”现象，这是一个前所未有的新发现[7] - 基于法拉第旋转量的剧烈变化，研究团队排除了其他可能，认为伴星的星冕物质抛射（CME）可能导致这一现象，从而为快速射电暴起源于双星系统提供了关键观测证据[8] - 该研究成果于北京时间2026年1月16日凌晨在线发表于国际学术期刊《科学》杂志[1] 研究背景与挑战 - 快速射电暴（FRB）是一种持续时间为毫秒级、但爆发能量可抵太阳燃烧几天甚至一年的宇宙射电爆发[1] - 人类于2007年首次确认发现快速射电暴，早期发现的FRB只有30多个，但对其起源的猜想却有四五十个，来源一直是困扰天文学界的谜团[2][7] - 快速射电暴信号极其微弱，来自手机基站、雷达、卫星通信的电磁干扰都比其信号强数倍乃至数百倍，只有灵敏度极高的射电望远镜才能捕捉[4] - 在已认识的快速射电暴中，除一例来自银河系内（能量较弱），其余几乎都来自距离地球十几亿光年到90多亿光年的宇宙深处[7]

FAST核心科学发现 - 利用500米口径球面射电望远镜（FAST）首次捕捉到重复快速射电暴FRB 20220529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，为“快速射电暴起源于双星系统”的假说提供了关键观测证据 [2] - 在2023年12月，该重复快速射电暴的法拉第旋转量出现急剧飙升，是平时变化水平的20倍，随后在短短两周内下降并恢复至正常波动范围，这种现象在有记录的快速射电暴研究史上尚属首次 [3] - 研究团队判定，重复快速射电暴FRB 20220529应起源于双星系统，来自伴星的剧烈活动或双星轨道的特殊几何结构能合理解释法拉第旋转量的急剧变化，这一发现为相关起源假说提供了强有力的证据 [4] FAST运行与科学产出 - 自2020年通过国家验收后，FAST一直保持稳定高效运行，上一个完整的观测年度总观测时长超过5400小时，新增科学数据量超过17.5PB [5] - FAST坚持开放共享的运行模式，在中国科学院国家天文台以外的用户占比超过67%，在常规项目的观测中，面向全球征集和提供的观测时长超过10% [6] - FAST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突破性成果，并在2025年度基于其观测数据发现罕见的毫秒脉冲星和氦星系统 [6] FAST技术应用与拓展 - 在雷达天文探索方面，利用FAST的高灵敏度接收能力，已将月球雷达成像分辨率从公里量级提高到了10米量级，并能穿透月球表面研究其浅表层地质结构 [7] - 在国内首次利用FAST探测到多颗近地小行星，其中包括几颗潜在威胁的小行星，通过数据分析能精准估算小行星的尺寸形状、自转周期并反演其三维形状 [7] FAST升级规划与国产化进展 - 为摆脱部分设备依赖进口的现状，团队正积极开展包括高性能接收机、钢丝绳以及促动器等关键部件的国产化替代研究，计划在当年3、4月份首次更换已通过验证的国产化钢丝绳来支撑运行 [8] - FAST正稳步推进升级规划，计划在其周边建设数十台中等口径天线，构建以FAST为核心的全球唯一巨型综合孔径阵列，以弥补单口径望远镜在空间分辨率上的局限并提升观测灵敏度 [8] - 截至2025年，已完成两台核心阵列天线的建设，并研制部署了常温低噪声阵列接收机，已成功将两台天线与FAST进行联合观测实验并获取干涉条纹 [9]

核心科学发现 - 利用“中国天眼”（FAST）首次捕捉到重复快速射电暴（FRB 20220529）法拉第旋转量发生剧烈跃变并随后回落的详细演化过程，为“快速射电暴起源于双星系统”的假说提供了关键观测证据 [1] - 在监测中，该重复快速射电暴的法拉第旋转量在一年半内小幅波动，但在2023年12月出现急剧飙升，达到平时变化水平的20倍，随后在两周内下降并恢复正常，此现象在快速射电暴研究史上尚属首次 [2] - 科研人员通过数据分析与模型比对判定，如此大幅且快速的磁环境突变无法用孤立中子星理论解释，而双星系统中伴星的剧烈活动或特殊轨道几何结构能合理解释该现象，从而为双星系统起源提供了强有力的证据 [3] “中国天眼”运行与数据产出 - 自2020年通过国家验收后，“中国天眼”保持稳定高效运行，上一个完整观测年度总观测时长超过5400小时，新增科学数据量超过17.5PB（拍字节） [4] - “中国天眼”坚持开放共享，在中国科学院国家天文台以外的用户占比超过67%，在常规项目中面向全球征集和提供的观测时长超过10% [4] - 该望远镜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突破性成果，2025年度在脉冲星领域发现了罕见的毫秒脉冲星和氦星系统 [5] 雷达天文与近地天体探测 - 利用“中国天眼”的高灵敏度接收能力，已将月球雷达成像分辨率从公里量级提高到了10米量级，并能穿透月球表面研究浅表层地质结构，为月球地质研究与资源勘探提供新方式 [6] - 在国内首次探测到多颗近地小行星，其中包括几颗潜在威胁的小行星，通过数据分析能精准估算小行星尺寸形状、自转周期并反演其三维形状，为小行星科学研究和防御提供重要数据支撑 [6] 技术升级与未来规划 - 为摆脱部分设备依赖进口的现状，团队正积极开展高性能接收机、钢丝绳及促动器等关键部件的国产化替代研究，国产化钢丝绳已满足性能与可靠性要求，计划在当年3、4月份首次更换以支撑运行 [7] - “中国天眼”正稳步推进升级规划，将在周边建设数十台中等口径天线，构建全球唯一以其为核心的巨型综合孔径阵列，以弥补单口径望远镜的空间分辨率局限并提升观测灵敏度 [7] - 2025年已完成两台核心阵列天线的建设，并研制部署了常温低噪声阵列接收机，联合观测实验已成功获取干涉条纹，升级完成后将成为功能更强大的“宇宙超级探针” [8]

研究突破 - 中国科学院研究团队利用中国500米口径球面射电望远镜首次捕捉到重复快速射电暴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] - 该观测结果为“快速射电暴起源于双星系统”的假说提供了关键观测证据 [1] - 研究团队对重复快速射电暴FRB 20220529开展了2年多的持续监测 通过模型比对与物理分析发现其应起源于双星系统中 [2] 观测细节 - 捕捉到的法拉第旋转量出现20倍飙升与快速回落 清晰揭示了致密磁化等离子体云穿过观测视线的过程 [2] - 法拉第旋转量的剧烈变化与双星系统中伴星的剧烈活动高度契合 [2] 设备能力与贡献 - 中国500米口径球面射电望远镜是世界最大单口径射电望远镜 其超高灵敏度优势是此次研究成功的关键 [1][2] - 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成果 [2] 未来发展 - 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 [2] - 升级旨在弥补单口径望远镜在空间分辨率上的局限 提升观测灵敏度 [2] - 升级完成后 FAST将成为功能更加强大的“宇宙超级探针” 为深入理解一系列天体物理核心谜题提供观测支撑 [3]

文章核心观点 - 中国天眼（FAST）取得重要突破，首次直接观测到重复快速射电暴周围磁场环境的剧烈且可逆变化，为快速射电暴起源于“双星系统”的理论提供了关键的直接观测证据 [1][2] 科学发现与观测成果 - 观测目标为名为FRB 20220529的重复快速射电暴，研究团队利用FAST进行了两年多的持续监测 [2] - 团队关注“法拉第旋转量”指标，该指标在2023年12月发生显著变化，数值在短时间内突然飙升到平时变化水平的约20倍，随后在两周内逐渐恢复正常 [2] - 这种剧烈、快速且可逆的磁场环境变化，在快速射电暴研究中是首次被详细记录 [2] - 科研团队分析认为，变化是由一团磁化的带电物质云短暂穿过观测视线所致，此现象强烈支持该快速射电暴处于一个双星系统中 [2] 技术与设施能力 - 中国天眼（FAST）凭借其世界领先的超高灵敏度，成功捕捉并记录了信号微弱、多数爆发难以被其他望远镜有效探测的完整演化过程 [3] - 此次成果充分展现了我国自主重大科技基础设施的强大实力和科研团队的协作能力 [3] 研究影响与未来计划 - 该研究成果由中外多家机构合作完成，于2026年1月16日在线发表于国际顶级学术期刊《科学》 [3] - 未来，FAST还将进行升级，建设阵列系统，以进一步提升观测能力，继续助力人类探索宇宙奥秘 [3]

研究突破与科学发现 - 中国科学院研究团队利用“中国天眼”FAST首次捕捉到重复快速射电暴FRB 20220529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 [3] - 该观测结果为“快速射电暴起源于双星系统”的假说提供了关键观测证据 相关研究成果已在线发表于国际学术期刊《科学》 [3] - 观测到的法拉第旋转量发生20倍飙升与快速回落 清晰揭示了致密磁化等离子体云穿过观测视线的过程 这与双星系统中伴星的剧烈活动高度契合 [4] 观测对象与科学意义 - 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 能在瞬间释放相当于太阳一整周辐射总和的巨大能量 [3] - 双星系统是指两个天体在引力作用下相互吸引、彼此环绕公共质心运行的系统 被誉为天文学研究的“金矿” [3] - 此次发现为破解快速射电暴起源之谜迈出了重要一步 [4] 设施能力与项目进展 - “中国天眼”FAST是我国自主设计建造并运行的世界最大单口径射电望远镜 拥有超高灵敏度优势 [3][4] - 研究团队利用FAST对重复快速射电暴FRB 20220529开展了2年多的持续监测 通过模型比对与物理分析得出其起源于双星系统的结论 [3] - 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成果 [4] 未来发展规划 - 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 [4] - 升级旨在弥补单口径望远镜在空间分辨率上的局限 提升观测灵敏度 [4] - 升级完成后 FAST将成为功能更加强大的“宇宙超级探针” 为深入理解一系列天体物理核心谜题提供观测支撑 [4]

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]

研究突破与科学发现 - 中国科学院紫金山天文台牵头的研究团队利用500米口径球面射电望远镜首次捕捉到重复快速射电暴法拉第旋转量的剧烈跃变与回落详细演化过程 [1] - 该观测结果为“快速射电暴起源于双星系统”的假说提供了关键观测证据 相关成果发表于《科学》期刊 [1] - 研究团队对重复快速射电暴FRB 20220529开展了2年多的持续监测 通过模型比对与物理分析确认其应起源于双星系统 [2] - 观测到的法拉第旋转量发生20倍飙升后快速回落 清晰揭示了致密磁化等离子体云穿过观测视线的过程 与双星系统中伴星的剧烈活动高度契合 [2] 技术与设施进展 - 500米口径球面射电望远镜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 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成果 [2] - FAST运行和发展中心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 [2] - 升级旨在弥补单口径望远镜在空间分辨率上的局限 提升观测灵敏度 升级完成后FAST将成为功能更强大的“宇宙超级探针” [2][3] 行业意义与发展 - 双星系统是指两个天体在引力作用下相互吸引、彼此环绕公共质心运行的系统 被誉为天文学研究的“金矿” [1] - 此次突破为破解快速射电暴起源之谜迈出了重要一步 将推动射电天文学研究向更高水平、更深层次迈进 [2][3] - 中国射电天文事业的发展轨迹 是加快实现高水平科技自立自强的生动缩影 [2]

研究突破与科学发现 - 研究团队利用中国天眼（FAST）首次捕捉到重复快速射电暴（FRB）法拉第旋转量（RM）发生剧烈跃变并随后回落的详细演化过程 [1] - 该观测结果为“快速射电暴起源于双星系统”的假说提供了关键观测证据 [1] - 研究团队对重复快速射电暴FRB 20220529开展了2年多的持续监测，通过模型比对与物理分析发现其应起源于双星系统中 [3] - 观测到法拉第旋转量发生20倍的飙升与快速回落，清晰揭示了致密磁化等离子体云穿过观测视线的过程，这与双星系统中伴星的剧烈活动高度契合 [3] 技术与设施能力 - 中国天眼（FAST）是我国自主设计建造并运行的世界最大单口径射电望远镜 [5] - FAST自投入使用以来，已在快速射电暴研究等多个前沿领域持续产出成果 [5] - 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 [5] - 升级旨在弥补单口径望远镜在空间分辨率上的局限，提升观测灵敏度，使其成为功能更强大的“宇宙超级探针” [5] 行业与战略意义 - 中国射电天文事业的发展轨迹，是我国加快实现高水平科技自立自强的生动缩影 [5] - FAST升级将为科学家深入理解一系列天体物理核心谜题提供观测支撑，推动我国射电天文学研究向更高水平、更深层次迈进 [5]

研究突破与科学意义 - 研究团队利用“中国天眼”取得重要突破，首次为“快速射电暴起源于双星系统”的科学猜想提供了关键证据 [2] - 该研究成果于北京时间2026年1月16日在国际顶级学术期刊《科学》在线发表 [2] - 快速射电暴是宇宙中最神秘的射电爆发现象之一，持续时间仅为数毫秒，却能瞬间释放相当于太阳一整周辐射总和的巨大能量 [2] 观测对象与方法 - 研究团队针对重复快速射电暴FRB 20220529开展了超过2年的持续监测 [2] - 该暴源信号暗弱，多数爆发难以被其他望远镜有效探测 [3] - 此次突破得益于“中国天眼”无与伦比的灵敏度，使其能够捕捉到极微弱的射电信号 [3] 关键观测发现 - 在持续观测中，研究团队首次捕捉到FRB 20220529的法拉第旋转量发生剧烈跳变并快速回落的详细演化过程 [3] - 该暴源的法拉第旋转量从在-300至+300弧度/平方米范围内小幅波动，突然飙升至1977±84弧度/平方米，达到此前变化水平的约20倍 [3] - 飙升后的法拉第旋转量在短短两周内单调下降，逐步恢复至正常波动范围 [3] 设施能力与贡献 - “中国天眼”是中国自主设计、建造并运行的世界最大单口径射电望远镜 [2] - 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突破性成果 [3]