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CNN:银河系的神秘射电脉冲“与我们之前所知的任何东西都不一样
人工智能学家


作者:阿什利·斯特里克兰(CNN)

美国有线电视新闻网 —过去十年,科学家发现了一个令人费解的现象:来自银河系内部的无线电脉冲每两小时会跳动一次,就像宇宙的心跳一样。这些长无线电脉冲持续时间为 30 到 90 秒,似乎来自北斗七星所在的大熊星座方向。

现在,天文学家已经将注意力集中到这些不同寻常的射电脉冲的惊人起源上:一颗被称为白矮星的死星,它正紧密围绕一颗小而冷的红矮星运行。红矮星是宇宙中最常见的恒星类型。

这两颗恒星被统称为 ILTJ1101,它们彼此绕行的距离非常近,以至于它们的磁场相互作用,发射出所谓的长周期射电瞬变,简称 LPT。此前,长射电爆发仅可追溯到中子星,即巨大恒星爆炸后留下的致密残余物。

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但周三发表在《自然天文学》 杂志上的一项研究中描述的这一发现表明,恒星对中的恒星运动也会产生罕见的 LPT。

“我们首次确定了哪些恒星会产生一种神秘的新型‘长周期射电瞬变’射电脉冲,”该研究的主要作者、澳大利亚悉尼大学博士后学者艾里斯·德·鲁伊特博士说。

天文学家表示,对这个双星系统发出的如此明亮、长时间的射电暴的史无前例的观测仅仅是个开始。这一发现可以帮助科学家更好地了解哪些类型的恒星能够产生并向宇宙发送射电脉冲——在这种情况下,揭示两颗交织恒星的历史和动态。

沉浸在一场精彩的舞蹈中

为了解决银河系之谜,德鲁伊特设计了一种方法来识别低频阵列望远镜(LOFAR,一个遍布欧洲的射电望远镜网络)档案中持续数秒到数分钟的射电脉冲。它是地球上可探测到的最低频率下运行的最大射电阵列。

德鲁伊特在阿姆斯特丹大学攻读博士学位期间开发了这种方法,她在 2015 年的观测中发现了一个脉冲。然后,她将注意力集中在同一片天空上,又发现了六个脉冲。它们似乎都来自一颗暗淡的红矮星。但德鲁伊特认为这颗恒星本身无法产生无线电波。一定是有其他东西在煽动它。

这些脉冲不同于快速射电暴,后者是一种极其明亮、持续时间为毫秒的无线电波闪光。德鲁伊特说,几乎所有的快速射电暴都源自银河系外,虽然其中一些会重复出现,但许多似乎是一次性事件。快速射电暴也更加明亮。

相关文章天文学家在我们银河系中心的黑洞附近发现了耀斑

西北大学天体物理跨学科探索与研究中心研究助理教授、研究合著者查尔斯·基尔帕特里克在一份声明中表示:“这些射电脉冲与 FRB 非常相似,但各自的长度不同。”

“脉冲的能量比 FRB 低得多,通常持续几秒钟,而 FRB 则持续几毫秒。长周期无线电瞬变和 FRB 之间是否存在连续的物体,或者它们是否是不同的群体,这仍是一个主要问题。”

德鲁伊特和她的同事使用位于亚利桑那州霍普金斯山 MMT 天文台的 21 英尺(6.5 米)多镜面望远镜以及位于德克萨斯州戴维斯山麦克唐纳天文台的霍比-埃伯利望远镜上的 LRS2 仪器对这颗红矮星进行了后续观测。

观测结果显示,红矮星正在快速来回移动,其运动与无线电脉冲之间的两小时周期相匹配,基尔帕特里克说。来回运动是由于另一颗恒星的引力拖拽着红矮星。研究人员能够测量运动并计算出伴星的质量,他们确定这是一颗白矮星。

研究小组发现,这两颗距离地球 1,600 光年的恒星围绕着一个共同的重心旋转,每 125.5 分钟绕行一次,同时产生脉动。

解读神秘的脉冲

研究小组认为,脉冲的产生可能有两个原因:要么是白矮星拥有强大的磁场,会定期释放脉冲;要么是红矮星和白矮星的磁场在公转过程中发生了相互作用。

该团队计划观察 ILTJ1101 并研究该系统可能发出的任何紫外线,这可能揭示更多关于这两颗恒星过去如何相互作用的信息。德鲁伊特还希望团队能在脉冲事件期间用射电光和 X 射线观察该系统,这可以揭示磁场之间的相互作用。

德鲁伊特说:“目前无线电脉冲已经完全消失,但它们可能会在稍后再次出现。”

该团队还正在仔细检查 LOFAR 数据,寻找其他长脉冲。

“我们开始在无线电数据中发现一些这样的 LPT,”研究合著者、牛津大学物理系射电天文学家 Kaustubh Rajwade 博士在一份声明中表示。“每个发现都告诉我们一些关于能够产生我们所见的射电辐射的极端天体物理物体的新信息。”

其他研究小组在过去几年中发现了 10 个长射电脉冲发射系统,他们正在试图确定这些脉冲的产生原因,因为这些脉冲全部源自银河系,“与我们之前所知的任何东西都不一样”,德鲁伊特说。

相关文章两个神秘的快速射电暴源自太空中截然不同的地方

射电天文学家、澳大利亚科廷大学国际射电天文学研究中心副教授娜塔莎·赫尔利-沃克 (Natasha Hurley-Walker) 表示,与脉冲星或快速旋转的中子星产生的短暂爆发不同 ,LPT 的持续时间从几秒到近一小时不等。赫尔利-沃克没有参与这项新研究。

“回顾过去,瞬时射电源激发了天体物理学中一些最令人兴奋的发现:脉冲星和中子星的发现,快速射电源的发现开启了测量星系间原本不可见物质的能力,现在又发现了长程脉冲星,就它们能告诉我们什么而言,我们只是看到了冰山一角,”赫尔利-沃克通过电子邮件表示。“令我着迷的是,现在我们知道了这些来源的存在,我们实际上在几十年前的历史数据中找到了它们——它们隐藏在显而易见的地方。”

她说,用强大的射电望远镜扫描天空只会带来更多令人难以置信的发现。

赫尔利-沃克表示: “最大的发现很可能是通过 SETI 发现技术特征”,这些信号可能由智慧生命发出,而这也是 SETI 研究所几十年来一直在寻找的东西。

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