中国天眼锁定29亿光年外重复快速射电暴 揭秘宇宙极端能量起源

来自宇宙深处的电磁波经历29亿年漫长旅途,终于在2022年被人类捕捉到。

这群毫秒级的射电脉冲被命名为"快速射电暴FRB20220529",其爆发能量足以与太阳燃烧数天乃至一年的能量相当。

北京时间2026年1月16日凌晨,中国科学院紫金山天文台研究团队在《科学》杂志发表论文,宣布成功追踪到这一神秘天体的起源地,这标志着中国在宇宙高能天体研究领域取得重要突破。

快速射电暴是困扰天文学界近二十年的重大科学谜团。

2001年,澳大利亚帕克斯射电望远镜首次记录到一个持续不足5毫秒的异常射电脉冲,但当时未引起足够重视。

直到2007年,美国西弗吉尼亚大学教授邓肯·洛里默在存档数据中重新发现这一现象并命名为"快速射电暴"。

此后数年,科学界普遍认为这是观测误差。

直到2013年,澳大利亚科研团队再次发现类似现象,才最终确认快速射电暴是宇宙中的普遍现象。

从那时起,快速射电暴的来源、成因和能量机制成为全球天文学者竞相研究的前沿课题。

快速射电暴的观测难度极大。

这类来自宇宙深处的信号到达地球时,已被大气层严重衰减,其强度可能仅相当于一粒"尘埃"。

与此同时,地球表面充斥着来自手机基站、雷达、卫星通信等多源电磁干扰,其强度往往比快速射电暴信号强数倍至数百倍。

只有灵敏度极高的射电望远镜才能将这微弱信号从噪声中分离出来。

正因如此,快速射电暴的发现和研究对观测设备提出了极高要求。

中国天眼(FAST)的投入使用为这一研究提供了关键支撑。

这台500米口径球面射电望远镜因其超高灵敏度,使快速射电暴的观测不再是稀有事件。

在中国天眼的观测能力支撑下,研究团队成功捕捉到FRB20220529一次又一次的重复信号。

这是中国天眼观测到的第四例长期活跃的重复快速射电暴,其重要性不言而喻。

论文第一作者、中国科学院紫金山天文台副研究员李晔率先申请对这一目标进行关注。

研究团队随后申请了美国、西班牙等国的射电望远镜联合参与观测,通过国际合作最终精确确定了FRB20220529的坐标位置。

这一过程充满了科学探索的风险与机遇——望远镜观测时间有限,选择观测目标本身就带有一定的不确定性。

吴雪峰研究员用"幸运"来形容这次发现,正是这份幸运与执着的结合,使得团队突破了观测的困难。

研究工作的完成凝聚了多个学科领域专家的智慧。

中国科学院紫金山天文台博士后杨轩在数据分析方面展现出专长,云南大学中国西南天文研究所副教授杨元培进行了深入的理论分析。

中国天眼传来的海量数据需要经过复杂处理才能应用,这支年轻的科研团队通过协作攻关,逐步揭示了快速射电暴的物理特性。

吴雪峰研究员将快速射电暴比作宇宙中的"火山爆发"。

大多数快速射电暴如同"死火山",仅爆发一次后便归于沉寂;而少数"活火山"则会重复爆发,但其爆发规律尚不明确。

FRB20220529作为一个活跃的重复暴,其观测数据为理解这类高能天体的物理机制提供了宝贵资料。

这一发现有助于科学家进一步理解中子星、黑洞等极端天体的性质,以及它们在宇宙演化中的作用。

从一束跨越29亿年的微弱信号,到一次次被捕捉、被定位、被解释的重复爆发,人类对宇宙的认知往往始于“听见”,继而走向“看清”。

快速射电暴研究的价值,不只在于回答一个天体物理难题,更在于推动观测技术、数据方法与理论体系协同进步。

随着更多“宇宙信使”被识别并追溯其来处,我们对极端天体与宇宙演化的理解将被不断刷新,也将为我国深空探测与基础研究能力建设提供持续动力。