500米口径球面射电望远镜“中国天眼”（FAST）再次取得“国际首次”成果。利用长达两年多的观测数据，中国科学院紫金山天文台联合国内外科研团队，在国际上首次捕捉到重复快速射电暴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”假说提供了直接且关键的观测证据。1月16日，相关成果在《科学》在线发表。

持续时间仅为数毫秒的快速射电暴，是宇宙中最神秘的射电爆发现象之一，它的持续时间不足千分之一秒，却能瞬间释放相当于太阳一整周辐射总和的巨大能量。快速射电暴的起源仍是个谜，其中还有少量重复暴会呈现特殊的周期性爆发，仿佛是一座座“活火山”。科学界推测它的起源天体可能处于双星系统中，但这个假说长期缺乏直接的观测证据。

FAST的超高灵敏度，让科研人员有了凝望宇宙的敏锐“眼睛”。聚焦重复快速射电暴FRB 20220529，科研团队开展了持续2.2年的观测。无线电波穿过磁场环境时，振动方向会发生旋转，这仿佛是宇宙中的“环境气象图”，旋转幅度越大，说明环境越复杂。利用精准的“宇宙磁环境探针”——法拉第旋转量，就能捕捉天体周围的环境变化。

“2023年12月，我们意外发现，这处暴源的法拉第旋转量突然飙升至此前的20倍，并在短短两周内逐步恢复至正常波动范围。”紫金山天文台副台长、研究员吴雪峰敏锐地意识到这组数据的价值，如此剧烈、快速且可逆的磁环境变化，在快速射电暴研究史上是第一次被详细记录。这次数据跳变是已知的重复暴中最剧烈的一次，且演化事件极短，这意味着，一定有一个强大的外部因素介入了它的环境。

突然跃升的信号，记录了该快速射电暴起源天体附近的致密磁化等离子体云穿越FAST观测视线的全过程。这一过程的物理机制和日冕物质抛射极为相似，但FRB 20220529的信号强度原本十分暗弱，难以被其他望远镜探测。“只有FAST能捕捉这些稍纵即逝的珍贵信号。我们成功记录了上千个来自这个快速射电暴的爆发信号，看到的爆发过程仿佛从幻灯片升级成4K电影，这是‘破案’的关键。”吴雪峰说。

优秀的数据结合团队创新的数据处理方法，科研团队陆续排除了超新星遗迹、环境中的湍流、磁陀星爆发等“嫌疑人”。进一步的分析确认，该快速射电暴只有处于双星系统之中，暴源附近的伴星耀发抛出的带磁场物质恰好影响了射电暴的偏振，才能自然且合理地产生法拉第旋转量从跳变到回落的过程。吴雪峰表示，这项成果让快速射电暴的“双星起源”模型有了观测证据，后续团队将开展持续观测，以期持续解密快速射电暴背后的各项谜题。

来源：北京日报客户端

记者：刘苏雅