“中国天眼”捕捉快速射电暴关键参数剧烈跃迁,为“双星起源”提供直接观测证据

宇宙深处的极端现象长期困扰着天体物理学家。

快速射电暴作为宇宙中最神秘的射电爆发现象,仅在数毫秒内就能释放相当于太阳一整周辐射总和的巨大能量。

自2007年首次发现以来,科学界对其起源机制的认识始终停留在理论推测阶段。

虽然学者们曾推断快速射电暴的起源天体可能处于双星系统中,但长期缺乏直接的观测证据来验证这一重要猜想,成为天体物理学领域亟待破解的谜题。

为了揭开这一宇宙之谜,中国科学院紫金山天文台联合国内外多家研究机构组成的研究团队,将目光聚焦于重复快速射电暴FRB 20220529。

这个暴源具有信号暗弱的特点,其多数爆发难以被现有国际观测设备有效探测。

正是在这样的科学挑战面前,"中国天眼"展现出了其独特的优势。

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"具有无与伦比的灵敏度,能够捕捉到极其微弱的宇宙射电信号。

中国科学院国家天文台副台长姜鹏表示,正是这种超强的探测能力,使得研究团队得以突破观测的技术瓶颈。

在长达2年多的持续监测中,研究团队采集了大量观测数据,并重点分析了法拉第旋转量这一关键参数。

法拉第旋转量反映的是射电信号在传播路径上所经历的电子密度与磁场强度的综合影响,是理解宇宙磁场环境和物质分布的重要窗口。

在前期观测中,FRB 20220529的法拉第旋转量始终在-300至+300弧度每平方米的范围内小幅波动,表现出相对稳定的特征。

然而,在持续深入的监测过程中,研究团队观测到了一个令人瞩目的现象:该暴源的法拉第旋转量突然飙升至1977±84弧度每平方米,相当于此前变化水平的约20倍。

更为重要的是,这个剧烈的跳变并未长期维持,而是在短短两周内单调下降,逐步恢复至正常波动范围。

这一独特的观测现象具有重要的科学意义。

中国科学院院士、中国科学技术大学校长常进指出,这是人类首次捕捉到重复快速射电暴法拉第旋转量发生剧烈跳变并快速回落的详细演化过程。

这种动态变化特征与双星系统的理论预言相符合:当一个致密天体在其伴星周围的轨道上运动时,它所处的磁场和电子密度环境会发生周期性或非周期性的变化,从而导致观测到的法拉第旋转量发生相应的变化。

这一发现为快速射电暴起源于双星系统的科学假设提供了直接的观测证据,打开了探测宇宙深处奥秘的新窗口。

这项研究成果的发表,标志着中国在前沿天体物理领域取得了重要突破。

自投入使用以来,"中国天眼"已在多个宇宙研究的前沿领域持续产出突破性成果。

从纳赫兹引力波探测到脉冲星搜寻,从快速射电暴研究到中性氢观测,"中国天眼"不断拓展人类对宇宙的认知边界,为国际天体物理学研究贡献了中国的智慧与方案。

这次关于快速射电暴双星起源的新发现,进一步证明了大型射电望远镜在宇宙探索中的核心作用。

从脉冲星计时阵到快速射电暴研究,"中国天眼"正持续拓展人类认知的宇宙疆界。

这项最新发现不仅解答了困扰学界十余年的科学难题,更预示着我国在天文观测领域将实现更多原创性突破。

随着观测数据的持续积累和分析技术的不断创新,中国科学家有望在探索宇宙奥秘的征程中贡献更多智慧,为人类认识宇宙提供新的"中国视角"。