南非射電天文臺(tái)近日宣布，科研人員借助該國MeerKAT射電望遠(yuǎn)鏡，在距離地球約70億光年的星系團(tuán)中捕捉到一種極為罕見的射電輻射現(xiàn)象——超陡頻譜射電暈。這是人類首次在如此遙遠(yuǎn)的宇宙深處觀測(cè)到此類特殊信號(hào)，其頻譜衰減速度之快創(chuàng)下新紀(jì)錄。

研究團(tuán)隊(duì)在聲明中指出，新發(fā)現(xiàn)的射電暈位于編號(hào)為SPT-CLJ2337?5942的巨型星系團(tuán)核心區(qū)域。該星系團(tuán)質(zhì)量驚人，相當(dāng)于1000萬億個(gè)太陽質(zhì)量總和。通過對(duì)比X射線觀測(cè)數(shù)據(jù)，科研人員發(fā)現(xiàn)射電暈的形態(tài)與星系團(tuán)內(nèi)高溫氣體分布高度重合，這種吻合現(xiàn)象為理解宇宙中高能粒子的運(yùn)動(dòng)機(jī)制提供了關(guān)鍵證據(jù)。

據(jù)主導(dǎo)研究的南非金山大學(xué)科研人員解釋，射電暈的形成源于極端物理過程：當(dāng)兩個(gè)巨型星系團(tuán)發(fā)生碰撞時(shí)，劇烈的湍流會(huì)重新激發(fā)沉寂的古老粒子，這些被加速的高能粒子在穿越磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生射電輻射。由于早期宇宙殘留的背景輻射強(qiáng)度極高，這類微弱信號(hào)通常會(huì)被淹沒，此次能在遙遠(yuǎn)距離成功探測(cè)，得益于觀測(cè)設(shè)備的卓越性能。

這項(xiàng)突破性成果得益于國際天文合作項(xiàng)目的精密設(shè)計(jì)。研究團(tuán)隊(duì)將MeerKAT望遠(yuǎn)鏡在低頻射電波段的超高靈敏度，與美國南極望遠(yuǎn)鏡在高頻觀測(cè)領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)相結(jié)合，通過聯(lián)合巡天模式實(shí)現(xiàn)了觀測(cè)數(shù)據(jù)的互補(bǔ)。這種跨設(shè)備協(xié)作模式為未來深空探測(cè)開辟了新路徑，相關(guān)研究論文已提交至國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊審閱。