中国天眼首次捕捉到快速射电暴法拉第旋转量

中新网贵州平塘1月16日电 (记者 孙自法)中国的500米口径球面射电望远镜,也就是FAST,最近搞了个大动作,说是在国际上第一次捕捉到了快速射电暴法拉第旋转量变化的详细过程。这种变化就像在宇宙中放了个信号,告诉天文学家,这暴源周围的磁环境发生了剧烈改变。中国科学院紫金山天文台的吴雪峰研究员代表团队介绍,这次研究是联合中外多家机构共同完成的,他们还把成果发到了国际学术期刊《科学》上。就在同一天上午,研究团队在贵州平塘的“中国天眼”观测基地举行了新闻发布会,专门来讲讲这个大发现。快速射电暴是一种很神秘的现象,虽然它只持续几毫秒,却能释放出比太阳一整周辐射总和还大的能量。 自打2007年它被首次发现后,大家都在猜它到底是怎么来的。很多科学家觉得它和中子星这种致密天体有关系,因为有些重复爆发的快速射电暴显示出周期性特征,这就暗示它可能在双星系统里。但之前一直没找到直接的证据支持这个想法。为了把这个谜团解开,研究团队用“中国天眼”超高的灵敏度盯了FRB 20220529快两年。法拉第旋转量能反映出射电信号传播路径上的磁场和等离子体密度,就像个探针一样能帮科学家捕捉周围环境的变化。 在正常情况下,FRB 20220529的法拉第旋转量一直在小幅波动。但到了2023年12月的时候,情况大变。它的旋转量突然飙升到了1977弧度/平方米左右,是原来水平的近20倍。之后又在两周内慢慢降回了正常范围。这种剧烈又快速的变化以前从没被这么详细地记录过。研究人员分析后认为,这是因为一团磁化等离子体云正好穿过了地球和暴源之间的视线。 这个过程跟太阳活动抛射的日冕物质抛射很像。如果暴源是个孤立的中子星,理论上解释不了这么大的变化。但如果它在双星系统里,伴星的剧烈活动或者双星轨道的特殊结构就完全能说得通。 这个发现给快速射电暴的双星起源模型提供了强有力的证据。吴雪峰还提到,这次能成功捕捉到这么微弱的信号,既靠FAST的灵敏度强,也靠研究团队想出了新的数据处理方法。在这次观测中,“中国天眼”和中国科学院国家天文台FAST运行发展中心配合得特别好。他们及时调整了观测策略确保数据完整。这次成功不仅展示了中国大科学装置的技术优势,也体现了科研团队的协作能力。