"中国天眼"首次捕捉快速射电暴跨年演化过程 揭示其起源于年轻超新星遗迹

来自宇宙深处、在毫秒间表达出堪比太阳全年能量的神秘爆发现象——快速射电暴(FRB),其起源机制长期是国际天文学界的难题。以往观测显示,多数快速射电暴只出现一次,或以不规律方式间歇爆发,使科学家很难持续追踪并厘清其物理成因。随着我国自主研制的500米口径球面射电望远镜(FAST)开展深入观测,该局面出现突破。由华中师范大学牵头,清华大学、云南大学及中科院国家天文台参与的联合研究团队,自2019年起对FRB 20190520B进行系统监测。与其他转瞬即逝的同类目标不同,该源在四年间几乎每次观测都稳定爆发,累计捕获400余次射电脉冲,成为目前已知唯一呈现跨年持续活跃特征的“宇宙灯塔”。通过对大量观测数据的分析,科研人员取得三项关键发现:首先确认爆发源位于致密的超新星遗迹中,中心存在一颗高速旋转的年轻磁星;其次测算该系统形成于距今10—100年内,在天文尺度上属于“新生”天体;更重要的是,研究首次较为完整地记录了快速射电暴系统的演化过程,为“超新星爆发后形成的磁星能够产生FRB”提供了直接观测证据。国际同行评价称,“这相当于在犯罪现场找到了凶器”,该成果补上了理论预言与观测证据之间的重要一环。哈佛大学天文学家康纳教授指出,中国团队的工作把快速射电暴的“诞生现场”锁定在大质量恒星死亡后的残骸系统中,为理解宇宙中极端能量释放过程提供了新的切入点。值得关注的是,FAST的高灵敏度在此次研究中发挥了决定性作用。相较国际同类设备,其探测能力使对微弱信号的长期连续监测成为可能,也让我国在时间域天文学的有关研究中占据优势。研究团队表示,下一步将扩大样本规模,继续建立快速射电暴从诞生到演化的更完整图谱。

从“一闪而过”到“长期追踪”,从“起源猜测”到“证据支撑”,快速射电暴研究的推进离不开持续观测与扎实积累。以FAST为代表的大科学装置正在延长可观测的时间尺度,也让关键物理过程更接近可验证的解释。面向未知宇宙,坚持长期监测、深化跨机构合作,才能让更多深空信号从神秘现象走向可理解、可检验的科学认识。