中国天眼揭开宇宙谜团：快速射电暴起源迎来突破性发现

在浩瀚无垠的宇宙深处，一种神秘而短暂的无线电信号曾让全球天文学家困惑多年。它仅持续几毫秒，却能在瞬间释放出相当于太阳数日甚至数周辐射能量的总和——这种现象被称为“快速射电暴”（FRB）。自2007年首次被人类探测以来，它的起源始终如同藏匿于星海中的暗语，难以破译。

如今，这道宇宙谜题终于迎来了关键突破口。2024年初，由中国科学院紫金山天文台主导，联合国家天文台及多家国内外科研机构组成的研究团队宣布，依托我国自主研发的500米口径球面射电望远镜（FAST），成功捕捉到一个重复爆发的快速射电暴事件中法拉第旋转量（RM）的剧烈跃变与回落全过程。这一发现为“快速射电暴起源于双星系统”的理论提供了迄今为止最有力的观测证据。

该图像为艺术构想图，描绘了在一个密近双星系统中，一颗活跃伴星向外抛射磁化等离子体云，当这些高能物质穿越地球与射电源之间的视线路径时，显著改变了电磁波的偏振特性，从而引发法拉第旋转量的突变。这一过程恰好与FAST所记录的数据高度吻合。

所谓法拉第旋转，是指电磁波在穿过磁化等离子体时其偏振方向发生旋转的现象，其程度由法拉第旋转量量化。科学家可通过分析RM的变化反推传播路径上的磁场与电子密度环境。此次观测显示，FRB 20220529的RM值在短时间内飙升近20倍，随后又迅速回落，呈现出清晰的动态演化曲线。这种瞬态变化无法用孤立天体模型解释，却完美契合双星系统中周期性物质喷发的情景。

研究团队历时两年多，对目标源进行了持续跟踪监测。得益于FAST前所未有的灵敏度和稳定观测能力，研究人员得以获取极高信噪比的数据序列，并结合物理建模进行深入分析。结果显示，该射电暴极可能诞生于一个包含致密天体（如中子星或黑洞）与活跃恒星组成的双星体系内。其中，伴星的剧烈活动频繁抛射带电粒子流，在空间中形成移动的磁化云团，当它们横穿信号传播路径时，便造成了RM的骤变。

这张实景照片展示了坐落于贵州平塘县喀斯特洼地中的“中国天眼”。群山环绕之下，银白色的反射面板如巨碗般嵌入大地，静静凝望着星空，仿佛是人类向宇宙发出的倾听之耳。

作为目前世界上最大、最灵敏的单口径射电望远镜，FAST不仅代表了中国在大型科学装置领域的重大突破，更已成为探索宇宙前沿问题的核心平台。自正式运行以来，它已在脉冲星发现、中性氢分布测绘、纳赫兹引力波候选信号探测等多个领域取得国际领先成果。而此次关于快速射电暴的新发现，再次彰显了其在解决基础天文难题中的不可替代作用。

值得注意的是，快速射电暴虽极为遥远，多数源自银河系外数十亿光年之外，但其爆发机制可能与极端天体物理过程密切相关，例如强磁场中子星（磁星）的星震、黑洞吸积盘不稳定性，或是双星系统的相互作用。此次观测结果并未完全锁定唯一源头，但却强有力地支持了“复杂星际环境参与其中”的观点，尤其是双星系统的动态影响。

随着后续更多类似事件的积累，科学家有望建立统一的分类框架，进而揭示不同类型快速射电暴背后的共性规律。而这正是迈向终极解答的关键一步。

展望未来，FAST并未止步于现有成就。据FAST运行和发展中心相关负责人介绍，一项宏大的升级计划正在稳步推进：将在主望远镜周围布设数十台中等口径射电天线，构建一个以FAST为核心的综合孔径阵列系统。这一新型观测网络将极大提升空间分辨率与成像能力，弥补传统单口径望远镜在细节刻画方面的不足。

届时，FAST将不再只是“一只耳朵”，而是进化为具备高精度定位与三维感知能力的“超级感官”，能够更精确地锁定射电源位置，追踪其时间演化，并与其他波段望远镜实现多信使协同观测。

可以预见，在不久的将来，这座扎根于中国西南群山中的大国重器，将继续引领人类窥探宇宙深空的奥秘。无论是探寻地外文明的蛛丝马迹，还是解析时空本身的波动痕迹，FAST都将成为照亮未知之路的重要灯塔。

而这一次，它帮助我们听懂了来自遥远星系的一次“心跳”——那或许不是终点，而是通向更深宇宙认知的大门刚刚开启的声音。