再立新功！“中國天眼”找到快速射電暴起源關(guān)鍵證據(jù)

新華社貴陽1月16日電（記者胡喆、歐東衢）這是來自遙遠(yuǎn)宇宙的問候——2007年，人類首次發(fā)現(xiàn)快速射電暴。那時(shí)起，一個(gè)謎題始終待解：這個(gè)宇宙中最神秘的射電爆發(fā)現(xiàn)象之一，持續(xù)時(shí)間僅數(shù)毫秒，能在瞬間釋放相當(dāng)于太陽一整周輻射總和的巨大能量，究竟源自哪里？

1月16日，由中國科學(xué)院紫金山天文臺(tái)牽頭，聯(lián)合中國科學(xué)院國家天文臺(tái)等國內(nèi)外多家研究機(jī)構(gòu)組成的研究團(tuán)隊(duì)在貴州平塘宣布，利用我國500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（“中國天眼”FAST）首次捕捉到重復(fù)快速射電暴（FRB）的法拉第旋轉(zhuǎn)量（RM）發(fā)生劇烈躍變并隨后回落的詳細(xì)演化過程，為“快速射電暴起源于雙星系統(tǒng)”的假說提供了關(guān)鍵觀測證據(jù)。相關(guān)研究成果已在線發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》。

藝術(shù)想象圖——雙星系統(tǒng)中，伴星的星冕物質(zhì)拋射形成磁化等離子體云，穿過地球與快速射電暴源的觀測視線，引發(fā)法拉第旋轉(zhuǎn)量的劇烈變化。（國家天文臺(tái)提供）

國家天文臺(tái)專家介紹，雙星系統(tǒng)是指兩個(gè)天體在引力作用下相互吸引、彼此環(huán)繞公共質(zhì)心運(yùn)行的系統(tǒng)，被譽(yù)為天文學(xué)研究的“金礦”?？茖W(xué)界普遍推測快速射電暴的起源天體可能處于雙星系統(tǒng)中，但缺乏直接觀測證據(jù)支撐這一猜想。

紫金山天文臺(tái)副臺(tái)長、論文通訊作者吳雪峰介紹，利用“中國天眼”的超高靈敏度優(yōu)勢(shì)，研究團(tuán)隊(duì)對(duì)重復(fù)快速射電暴FRB 20220529開展了2年多的持續(xù)監(jiān)測，通過模型比對(duì)與物理分析發(fā)現(xiàn)FRB 20220529應(yīng)起源于雙星系統(tǒng)中。

“此次FAST捕捉到的法拉第旋轉(zhuǎn)量20倍飆升與快速回落，清晰揭示了致密磁化等離子體云穿過觀測視線的過程，這與雙星系統(tǒng)中伴星的劇烈活動(dòng)高度契合，為我們破解快速射電暴起源之謎邁出了重要一步。”中國科學(xué)院院士、紫金山天文臺(tái)研究員史生才說。

位于平塘縣的“中國天眼”。新華社記者 歐東衢 攝

作為我國自主設(shè)計(jì)建造并運(yùn)行的世界最大單口徑射電望遠(yuǎn)鏡，F(xiàn)AST自投入使用以來，已在納赫茲引力波探測、脈沖星搜尋、快速射電暴研究、中性氫觀測等多個(gè)前沿領(lǐng)域持續(xù)產(chǎn)出成果。

在高處俯瞰群山環(huán)抱中的“中國天眼”，宛如綠色海洋里一顆耀眼的明珠。從建設(shè)初期的篳路藍(lán)縷，到如今取得的累累碩果，中國射電天文事業(yè)的發(fā)展軌跡，正是我國加快實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)的生動(dòng)縮影。

FAST運(yùn)行和發(fā)展中心副主任孫京海介紹，F(xiàn)AST正穩(wěn)步推進(jìn)升級(jí)規(guī)劃，將在周邊建設(shè)數(shù)十臺(tái)中等口徑天線，構(gòu)建以FAST為核心的巨型綜合孔徑陣列，彌補(bǔ)單口徑望遠(yuǎn)鏡在空間分辨率上的局限，提升觀測靈敏度。

“升級(jí)完成后，F(xiàn)AST將成為功能更加強(qiáng)大的‘宇宙超級(jí)探針’，為科學(xué)家深入理解一系列天體物理核心謎題提供觀測支撐，推動(dòng)我國射電天文學(xué)研究向更高水平、更深層次邁進(jìn)。”孫京海說。

記者：胡喆、歐東衢