港大团队领衔揭秘：快速射电爆发或源自双星系统

FRBs，这些来自遥远星系的短暂而强烈的射电闪光，其起源一直是个未解之谜。传统观点认为，它们可能源自孤立的星体，但新的研究却提出了不同的看法。研究团队利用位于贵州的“中国天眼”——五百米口径球面射电望远镜（FAST），对一个活跃的重复型FRB进行了长达近20个月的持续监测，终于捕捉到了决定性的信号。

这个特殊的FRB，编号为FRB 220529A，位于距离地球约25亿光年之外的星系。在长期的监测过程中，研究团队观测到了一种罕见的现象——“RM耀发”。这是一种射电信号偏振特性的突发性剧变，很可能是由附近伴星喷发的日冕物质抛射（CME）所引起的。这种剧烈且短暂的RM变化，与一团高度磁化、高密度的等离子体短暂进入观测视线的情况高度吻合。

论文通讯作者之一、港大物理系天体物理学讲座教授张冰表示，这一发现为至少部分重复型FRBs的起源提供了有力线索。他解释说：“我们的观测结果支持FRB来自一个包含磁星和另一颗类太阳恒星组成的双星系统。”磁星，这种具有极强磁场的中子星，与类太阳恒星的相互作用，可能正是导致FRB重复爆发的原因。

FRB自2007年首次被发现以来，就因其短暂而强烈的射电信号而备受关注。尽管大多数FRB仅被观测到一次，但少数重复爆发的FRB为深入研究其物理机制提供了宝贵机会。FAST作为世界上最大的单口径射电望远镜，自2020年起设立了专门的FRB优先重大科学计划，持续监测这些FRB源，以揭示其辐射特性及周围环境。

在追踪FRB信号穿越宇宙的过程中，研究团队发现，FRB的线性偏振接近100%，显示其发射区域具有高度有序的磁场结构。这与磁星起源的理论相吻合。当射电波在磁化等离子体中传播时，其偏振角会随频率旋转，这种现象称为法拉第旋转。而这次观测到的“RM耀发”现象，则揭示了FRB源周围环境的剧烈变化。

紫金山天文台与中国科学技术大学的论文作者李晔博士表示：“我们侦测到RM在极短时间内增加了二十倍，随后又迅速下降。这种剧烈的变化与恒星日冕物质抛射的特征高度一致。”尽管距离遥远，无法直接观测到该伴星，但通过FAST及澳大利亚Parkes射电望远镜的长期高精度观测，其存在得以间接揭示。

这项发现不仅支持了张冰教授及其合作者提出的统一物理模型，即所有FRB均源自磁星，而且指出位于双星系统中的磁星会因双星相互作用而更容易产生多次重复爆发。这一模型为理解FRB的起源和演化提供了新的视角。

展望未来，研究团队将继续监测该FRB及其他重复型FRB来源，以期进一步揭示双星系统在FRB起源中的普遍程度。张冰教授表示：“FRB研究领域充满了惊喜和挑战，我们期待在未来能够揭开更多宇宙谜团的全貌。”

本研究由来自四个国家、35个研究机构的38位科学家合作完成，汇聚了众多学者的智慧和力量。紫金山天文台的吴雪峰教授、国家天文台的姜鹏教授与朱玮玮教授，以及香港大学的张冰教授共同担任通讯作者，为研究的顺利开展提供了有力保障。同时，研究还获得了国家自然科学基金及多项国内外科研资助的支持，为观测数据的获取和分析提供了坚实基础。

随着对FRB研究的不断深入，我们有望揭开更多宇宙的神秘面纱，探索未知的宇宙奥秘。

姜宁 欧亚一部主管