在過去的10年里，科學家們檢測到了一個令人費解的現(xiàn)象：來自銀河系內(nèi)部的射電脈沖每兩個小時跳動一次，就像宇宙的心跳一樣。持續(xù)30到90秒的長無線電爆炸似乎來自北斗七星所在的大熊座的方向。
現(xiàn)在，天文學家們已經(jīng)將注意力集中在這些不尋常的射電脈沖的驚人起源上：一顆被稱為白矮星的死星，它緊緊圍繞著一顆小而冷的紅矮星運行。紅矮星是宇宙中最常見的恒星類型。
這兩顆恒星統(tǒng)稱為ILTJ1101，它們彼此繞行如此緊密，以至于它們的磁場相互作用，發(fā)出所謂的長周期射電瞬變或LPT。以前，長射電暴只能追蹤到中子星，即巨大的恒星爆炸后留下的致密殘余物。
周三發(fā)表在《自然天文學》（Nature Astronomy）雜志上的一項研究中描述了這一發(fā)現(xiàn)，該發(fā)現(xiàn)表明，一對恒星內(nèi)恒星的運動也可以產(chǎn)生罕見的LPT。
“我們首次確定了哪些恒星在一類神秘的新型長周期射電瞬變中產(chǎn)生射電脈沖，”該研究的主要作者、澳大利亞悉尼大學博士后學者Iris de Ruiter博士說。
天文學家說，對這個雙星系統(tǒng)如此明亮、長距離射電暴的空前觀測只是一個開始。這一發(fā)現(xiàn)可以幫助科學家更好地了解哪些類型的恒星能夠在宇宙中產(chǎn)生和發(fā)送無線電脈沖——在這種情況下，可以揭示兩顆纏繞在一起的恒星的歷史和動力學。
為了解開銀河系之謎，de Ruiter設計了一種方法，可以在低頻陣列望遠鏡（LOFAR）的檔案中識別持續(xù)幾秒鐘到幾分鐘的射電脈沖，LOFAR是一個遍布歐洲的射電望遠鏡網(wǎng)絡。它是最大的無線電陣列，以地球上可探測到的最低頻率運行。
De Ruiter在阿姆斯特丹大學攻讀博士學位時開發(fā)了自己的方法，她從2015年的觀測中發(fā)現(xiàn)了一個脈沖。然后，她專注于同一片天空，又發(fā)現(xiàn)了六個脈沖。它們似乎都來自一顆暗淡的紅矮星。但de Ruiter認為這顆恒星本身無法產(chǎn)生無線電波。一定是其他東西在煽動它。
這些脈沖與快速射電暴不同，快速射電暴是非常明亮、毫秒長的無線電波閃光。de Ruiter說，幾乎所有的FRB都來自我們的銀河系之外，雖然其中一些會重復發(fā)生，但許多似乎是一次性的事件?？焖偕潆姳┑牧炼纫惨叩枚?。
“射電脈沖與FRB非常相似，但它們的長度各不相同，”該研究的合著者、西北大學天體物理學跨學科探索與研究中心的研究助理教授查爾斯·基爾帕特里克（Charles Kilpatrick）在一份聲明中說。
脈沖的能量比FRB低得多，通常持續(xù)幾秒鐘，而FRB持續(xù)幾毫秒。仍然存在一個主要問題，即長周期射電瞬變和FRB之間是否存在連續(xù)的天體，或者它們是否是不同的種群。
De Ruiter和她的同事在亞利桑那州霍普金斯山的MMT天文臺使用6.5米的多鏡望遠鏡，以及位于德克薩斯州戴維斯山脈麥克唐納天文臺的 Hobby-Eberly 望遠鏡上的LRS2儀器對這顆紅矮星進行了后續(xù)觀測。
基爾帕特里克說，觀測結果顯示，這顆紅矮星正在快速來回移動，它的運動與射電脈沖之間的兩個小時周期相匹配。來回運動是由于另一顆恒星的引力拉扯著紅矮星。研究人員能夠測量這些運動并計算出伴星的質(zhì)量，他們確定這顆伴星是一顆白矮星。
該團隊發(fā)現(xiàn)，這兩顆距離地球1600光年的恒星在圍繞一個共同的重心運行時一起跳動，每125.5分鐘完成一次軌道。
研究小組認為，豆類背后有兩個可能的原因。要么白矮星有一個很強的磁場，通常會釋放脈沖，要么紅矮星和白矮星的磁場在繞行時相互作用。
該團隊計劃對ILTJ1101進行觀測并研究可能從該系統(tǒng)發(fā)出的任何紫外線，這可能會更多地揭示這兩顆恒星過去是如何相互作用的。De Ruiter還希望該團隊能夠在脈沖事件期間通過射電光和X射線觀察該系統(tǒng)，從而揭示磁場之間的相互作用。
“目前，無線電脈沖已經(jīng)完全消失，但這些脈沖可能會在以后再次打開，”de Ruiter說。該團隊還在梳理LOFAR數(shù)據(jù)以尋找其他長脈沖。
“我們開始在射電數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)一些這樣的LPT，”該研究的合著者、牛津大學物理系射電天文學家 Kaustubh Rajwade 博士在一份聲明中說，“每一項發(fā)現(xiàn)都在告訴我們一些關于可以產(chǎn)生我們所看到的無線電發(fā)射的極端天體物理天體的新信息?！?/p>
德魯伊特說，其他研究小組在過去幾年中發(fā)現(xiàn)了10個長射電脈沖發(fā)射系統(tǒng)，他們正試圖確定是什么產(chǎn)生了它們，因為這些脈沖都起源于銀河系，“與我們以前所知道的任何東西都不同”。
與脈沖星或快速旋轉的中子星產(chǎn)生的短爆發(fā)不同，LPT可以持續(xù)幾秒鐘到近一個小時，澳大利亞國際射電天文研究中心科廷大學節(jié)點的射電天文學家兼副教授赫利-沃克Natasha Hurley-Walker說。她沒有參與這項新研究。
“回顧過去，瞬態(tài)射電源刺激了天體物理學中一些最令人興奮的發(fā)現(xiàn)：脈沖星的發(fā)現(xiàn)，因此也就是中子星的發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)RBs的發(fā)現(xiàn)釋放了測量星系之間原本不可見物質(zhì)的能力，現(xiàn)在又發(fā)現(xiàn)了LPT，就它們會告訴我們的信息而言，我們只是冰山一角。”赫利-沃克通過電子郵件說。
“令我著迷的是，既然我們知道這些來源的存在，我們實際上是在幾十年前的歷史數(shù)據(jù)中找到它們——它們隱藏在眾目睽睽之下。用強大的射電望遠鏡掃描天空只會帶來更多令人難以置信的發(fā)現(xiàn)。”
她說：“最大的很可能是通過SETI發(fā)現(xiàn)技術特征，”赫利-沃克談到可能由智能生命產(chǎn)生的信號時說，這是SETI研究所幾十年來一直在尋找的東西。
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