FAST揭示快速射電暴雙星起源關鍵證據

快速射電暴（FRB）是來自遙遠宇宙的射電爆發現象。其持續時間僅為數毫秒，卻能釋放相當于太陽一周輻射的能量。自2007年首次發現以來，其起源機制是天體物理領域的重大謎題。雖然理論推測部分重復FRB可能與處于雙星系統中的致密天體（如中子星）有關，但此前一直缺乏直接觀測證據。

近日，由中國科學院紫金山天文臺牽頭，聯合國內外多家研究機構組成的研究團隊，利用我國500米口徑球面射電望遠鏡（FAST）在國際上首次捕捉到重復FRB的法拉第旋轉量（RM）發生劇烈跳變并隨后回落的現象。這一獨特發現為快速射電暴的雙星起源提供了關鍵證據。

研究團隊利用FAST的超高靈敏度，對FRB 20220529開展了長達2.2年的監測。在前一年半的常規監測中，反映傳播路徑上自由電子密度與磁場強度的關鍵參數RM始終在-300至+300弧度/平方米的范圍內小幅波動。然而，在2023年12月，團隊觀測到該暴源的RM在短時間內急劇躍升至約2000弧度/平方米，變化幅度高達此前標準差的20倍，隨后在兩周內單調下降并恢復至常態。這種劇烈、快速且持續數周的磁環境演化現象，在國際上尚屬首次被觀測到。

這一現象說明，一團來自快速射電暴起源天體附近的致密磁化等離子體云，在數周內恰好穿過了地球與暴源之間的觀測視線。進一步的模型比對與物理分析表明，若FRB 20220529起源于一顆孤立的中子星，現有理論無法解釋如此大幅且快速的磁環境突變。而如果其處于雙星系統中，來自伴星的劇烈活動（如強星冕物質拋射）或雙星軌道的特殊幾何結構，能自然且合理地提供這一致密磁化等離子體云，產生觀測到的RM“跳變—回落”事件。

這一發現為快速射電暴的“雙星起源”模型提供了強有力的觀測支撐。

2026年1月16日，相關研究成果發表在《科學》（Science）上。