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]

“中国天眼”升级规划 - 公司正稳步推进“中国天眼”的升级规划，将在现有500米口径球面射电望远镜周边建设数十台中等口径天线，构建全球唯一、以“中国天眼”为核心的巨型综合孔径阵列 [1] 升级目标与预期效果 - 该创新设计旨在彻底弥补单口径望远镜在空间分辨率上的天然局限，同时提升观测灵敏度，实现综合观测性能的质的飞跃 [3] - 升级旨在进一步巩固中国在中低频射电天文领域的核心领先地位，并积极应对国际同行的激烈竞争 [3] - 升级完成后，“中国天眼”将成为功能更强大的“宇宙超级探针”，为破解一系列天体物理核心谜题提供观测支撑，推动中国射电天文学研究向更高水平迈进 [3] 现有成果与行业地位 - 作为中国自主设计、建造并运行的世界最大单口径射电望远镜，“中国天眼”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 [4] - 这些重要成果大幅提升了中国在全球射电天文领域的学术话语权与国际影响力，彰显了中国自主重大科技基础设施从关键技术自主可控到科学产出持续“领跑”的核心实力 [4]

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]