幾年前,一台在西澳大利亞沙漠中運行的射電望遠鏡觀察到了一些非常奇怪的東西。
,有東西發出了我們以前從未見過的明亮無線電訊號:像脈衝星一樣閃爍,但脈衝之間的週期超長,脈衝本身也超長。那時,來源的性質是不可能辨別的。
因此天文學家開始尋找答案——並找到了另一個答案,來自。在它發出的擁擠的太空區域中,也很難確定它的位置。
現在他們已經發現了第三個,距離大約 5,000 光年。這顆恆星的周期最長,每2.9 小時發射一次30 到60 秒長的閃光,天文學家已將其範圍縮小到一個單一來源,最終可以告訴我們是什麼導致了這些奇怪的發射:一顆微小的紅矮星,位於恆星中。
「長週期瞬變非常令人興奮,為了讓天文學家了解它們是什麼,我們需要一張光學圖像。然而,當你看向它們時,會發現有很多恆星躺在那裡,就像2001:太空漫遊。 ‘天啊,這裡全是星星!天體物理學家娜塔莎·赫爾利·沃克說澳洲國際射電天文研究中心 (ICRAR) 科廷大學節點。
“我們的新發現距離銀河平面很遠,因此附近只有少數恆星,我們現在確定有一個恆星系統正在產生無線電波。”
所謂的長週期瞬變在2022年受到廣泛關注,來自默奇森寬場陣列的檔案資料中的閃爍訊號(MWA),一個在低無線電頻率下運作的強大望遠鏡。它被稱為 GLEAM-X J162759.5−523504.3,據記錄每 18.18 分鐘發射一次無線電波 30 至 60 秒,直到 2018 年 3 月停止。
第二個訊號,,是在後續 MWA 觀測中發現的。在天空的另一個但仍然擁擠的部分,有人發現有東西每 22 分鐘發射一次 5 分鐘的無線電波。查看檔案資料發現它至少從 1988 年起就一直活躍。
發出脈衝訊號的恆星是一種稱為,一顆已經變成超新星的大質量恆星的塌縮核心。當它們旋轉時會發射無線電波束,因此當我們觀看它們時,它們看起來會閃爍;但脈衝星閃光是從來沒有那麼慢,發生在秒到毫秒的時間尺度。
第三個訊號名為 GLEAM-X J0704-37,非常相似。 MWA 檔案資料中也發現了它,每 2.9 小時發出一次持續 30 至 60 秒的訊號。但它位於一個不太擁擠的太空區域,即南天座銀河系的郊區。在便便中。
這意味著研究人員可以更好地識別訊號的精確來源。他們使用南非的 MeerKAT 電波望遠鏡陣列放大了訊號發出的那片天空,只發現了一顆與該位置相符的微弱恆星。對這顆恆星光譜的分析揭示了它的身份:一顆 M 型紅矮星。
現在,紅矮星在銀河系中數量眾多。它們構成了銀河系中數量最多的恆星類別。如果一顆普通的紅矮星能夠發出我們從 GLEAM-X J0704-37 看到的長週期無線電發射,那麼我們可能會看到更多的紅矮星這樣做。這表明 GLEAM-X J0704-37 有一些不尋常的地方;一些很難看到的東西。
研究小組認為,那個東西很可能是一顆白矮星,是死太陽塌陷的殘餘核心。這些超緻密天體的質量高達 1.4 個太陽,被壓縮成一個介於地球和月球大小之間的球體。
「M型矮星是低質量恆星,其質量和光度僅為太陽的一小部分。它們佔銀河系恆星的70%,但其中沒有一顆是肉眼可見的,」赫爾利沃克 說。
“我們的數據表明,它與另一個物體位於一個雙星系統中,該物體很可能是一顆白矮星,即垂死恆星的恆星核心。它們一起為無線電發射提供動力。”
根據研究小組的計算,雙星系統可能由一顆質量約太陽0.32倍的紅矮星和一顆質量約太陽0.8倍的白矮星組成。如果兩者的軌道夠近,白矮星可能會吸積紅矮星的物質;這個過程可能會導致白矮星兩極不斷發射光束。
我們看不到光束,但當它們撞擊紅矮星時,它們可能會導致紅矮星暫時變亮,如雙星系統中所示。
下一步將是在射電和紫外線波長上進行進一步的觀測,試圖找到白矮星存在的直接證據。如果得到證實,這將使 GLEAM-X J0704-37 成為– 銀河系中最稀有的恆星之一。
該團隊的研究成果發表於天體物理學雜誌通訊。