快速射电暴（fast radio bursts, FRBs）是宇宙中最神秘的射电爆发现象之一，其持续时间仅数毫秒，却释放出相当于太阳一整周的能量。自2007年首次发现以来，快速射电暴的起源一直是天体物理学的重大未解之谜。科学界普遍认为快速射电暴可能与中子星等致密天体相关，而部分重复快速射电暴所呈现的复杂磁化环境，则暗示其中心引擎可能位于双星系统中。然而，长期以来一直缺乏这一假说直接观测的证据。

2026年1月16日，国际顶级学术期刊Science杂志在线发表利用中国500米口径球面射电望远镜（FAST，“中国天眼”）对重复快速射电暴 FRB 20220529 进行长达2.2年的持续观测成果。研究团队首次完整记录了该暴源法拉第旋转量（rotation measure, RM）剧烈跃变并随后回落的全过程，为快速射电暴双星起源提供了迄今为止最强有力的观测证据。这一现象在目前所有发现的快速射电暴中尚属首次，为理解快速射电暴的物理环境和爆发机制提供了宝贵数据。

研究团队对FRB 20220529所有可探测爆发事件开展了高精度偏振测量，并据此构建了该源法拉第旋转量随时间变化的完整演化。分析结果显示，在此前约一年半的常规观测期间，其法拉第旋转量始终处于接近零的低值范围，仅呈现数百弧度每平方米的微弱波动，反映出传播路径上的磁化等离子体环境总体平稳且贡献有限。然而在2023年末，该暴源的法拉第旋转量出现了突发性的显著增强，峰值接近2000弧度每平方米，并在随后数周内连续、平滑地衰减，最终恢复至此前的稳定状态。这一变化过程在幅度、时间尺度及其前后环境的一致性方面均表现出高度的独特性，表明法拉第旋转的主导来源不是长期稳定的星际介质，而应归因于暴源附近的一次短暂而强烈的磁化等离子体注入事件。结合对多种可能物理机制的系统排查，研究团队最终指出，该现象最合理的解释是双星系统中伴星发生剧烈物质抛射，对观测视线产生了短时而显著的磁化影响。

在这一重要成果中，云南大学中国西南天文研究所杨元培副教授作为论文共同第一作者，牵头完成了关键的理论解释与物理模型构建工作，首次提出了伴星耀发对法拉第旋转量跃变贡献的物理图像，并通过系统分析排除了其他起源的可能解释，成功揭示了观测现象背后的物理机制。这一模型不仅重现了FRB 20220529中法拉第旋转量的“跃变—回落”现象，也为快速射电暴起源于双星系统提供了相应的理论依据。云南大学团队在理论分析、模型建立及物理机制阐释方面发挥了核心作用，为该成果的科学价值提供了重要的支撑。通过精密观测与理论分析的结合，推动了快速射电暴研究进入新的发展阶段，也充分体现了中国天文学在国际前沿研究中的实力与影响力。

本项目由国内外多家科研机构合作，包括中国科学院紫金山天文台、中国科学技术大学、澳大利亚联邦科学与工业研究组织、云南大学、中国科学院国家天文台，以及香港大学等。论文共同第一作者为中国科学院紫金山天文台李晔副研究员、张松波博士，云南大学杨元培副教授；共同通讯作者为中国科学院紫金山天文台吴雪峰研究员、中国科学院国家天文台朱炜玮研究员、姜鹏研究员，香港大学张冰教授。

图1. 快速射电暴FRB 20220529的法拉第旋转量时间演化图。2023年底，该源的法拉第旋转量出现20倍的急剧跳变，随后在两周内回落至正常水平，清晰记录了磁化等离子体云穿过观测视线的全过程，为双星起源假说提供了直接证据。

图2.双星系统中快速射电暴穿过伴星抛射物的示意图。

来源：中国西南天文研究所

编辑：张懿淼 责任编辑：李哲