宇宙深处的神秘射电信号再次向人类揭开面纱。
1月16日,中国科学院紫金山天文台联合国内外多家科研机构在贵州平塘宣布重大发现:利用500米口径球面射电望远镜成功破解快速射电暴起源机制,为这一困扰天体物理学界十余年的宇宙谜题提供了决定性证据。
快速射电暴作为宇宙中最为神秘的射电爆发现象,其能量释放之巨大令科学界震撼。
这种持续仅数毫秒的射电脉冲,瞬间释放的能量相当于太阳一周的辐射总量。
自2007年首次被发现以来,其起源机制始终是天体物理学的核心难题。
科学界虽普遍认为其与中子星等致密天体相关,但对于部分重复爆发快速射电暴所显现的周期性特征,究竟源于孤立天体还是双星系统,一直缺乏直接观测依据。
此次研究团队选择重复快速射电暴FRB 20220529作为观测目标,利用"中国天眼"的超高灵敏度优势进行了长达两年多的持续监测。
研究过程中,法拉第旋转量成为关键观测参数。
这一指标如同精密的"宇宙磁环境探针",能够准确反映射电信号传播路径上等离子体密度与磁场强度的变化情况。
观测数据显示,在长达一年半的监测期内,该快速射电暴的法拉第旋转量始终保持相对稳定的小幅波动状态。
然而,2023年12月出现的异常现象改变了一切:法拉第旋转量突然急剧飙升,达到平时变化水平的20倍,随后在短短两周内迅速回落至正常范围。
这种前所未有的观测现象为科学家提供了破解谜题的关键线索。
中科院紫金山天文台副台长吴雪峰表示,如果快速射电暴源于孤立中子星,现有理论框架无法合理解释如此剧烈且快速的磁环境突变。
相比之下,双星系统假说能够完美解释这一现象:伴星的剧烈活动或双星轨道的特殊几何结构,为法拉第旋转量的急剧变化提供了自然而合理的物理机制。
这一发现的意义远超单纯的理论验证。
它不仅为快速射电暴起源于双星系统提供了强有力的观测证据,更展现了"中国天眼"在前沿天体物理研究中的独特优势。
作为世界最大单口径射电望远镜,"中国天眼"自2020年通过国家验收以来,始终保持稳定高效运行状态,年观测时长超过5400小时,新增科学数据量达17.5拍字节。
值得关注的是,"中国天眼"坚持开放共享的运行模式,国家天文台以外用户占比超过67%,面向全球提供的观测时长超过10%。
这种开放合作的科研理念,不仅促进了国际学术交流,更为全球天体物理研究贡献了中国智慧和中国方案。
从发现纳赫兹引力波到探测小行星,从脉冲星计时阵列到快速射电暴起源机制,"中国天眼"持续产出的突破性成果,正在重新定义人类对宇宙的认知边界。
相关研究成果在《科学》杂志的发表,标志着我国在射电天文学领域已跻身国际前沿。
此次发现不仅深化了人类对宇宙极端物理现象的理解,更彰显了中国在重大科学基础设施建设和前沿研究领域的全球影响力。
未来,“中国天眼”将继续探索宇宙未知领域,为人类破解更多天体物理谜题提供中国智慧。