光子通常被视为无质量粒子，这一假设基于麦克斯韦电磁理论和爱因斯坦的狭义相对论。然而，如果光子具有非零质量，将对现有物理理论带来深远影响。

最新研究中，中国科学院新疆天文台脉冲星团组周霞研究员与合作者首次推导出非零质量光子在等离子体中的传播色散关系，并通过超宽带（UWB）接收机采集的脉冲星测时数据和快速射电暴（FRBs）数据，确定了光子质量的严格上限为9.52 × 10^-46 kg（5.34 × 10^-10 eV c^-2），该研究首次从理论上推导出非零质量光子在等离子体中的传播特性，为验证光子质量提供了新方法，成果已发表在《天体物理学杂志》(The Astrophysical Journal, 965:38, 2024) 。

研究团队利用帕克斯脉冲星测时阵列（PPTA）的高精度测时数据和快速射电暴（FRBs）的消色散脉冲数据，通过UWB接收机覆盖的宽频率范围，提高了信号的信噪比和色散测量的准确性。高时间分辨率的UWB技术使得信号到达时间的确定更加精确，有效减少了星际介质引起的色散效应。这项研究不仅展示了高精度射电望远镜及先进设备在天文学研究中的关键作用，还为未来的研究提供了重要的基础。随着大口径射电望远镜的发展建设，以及UWB接收机的广泛应用，对光子质量的测试将变得更加深入和精确。这些研究有助于进一步理解光子的本质，揭示宇宙的基本规律。

论文作者包括四川轻化工大学的王榆斌博士、新疆天文台的周霞研究员和阿布都沙塔尔·库尔班博士，以及南京大学的王发印教授。