地球宇宙附近的某些東西正在發出我們以前從未見過的奇怪信號。
就在 4000 光年之外,有東西正在閃爍無線電波。 每 18.18 分鐘,它就會發出明亮的脈衝,持續約 30 到 60 秒,是低頻射電天空中最亮的物體之一。 它與任何已知天體的輪廓相匹配,天文學家都驚呆了。 他們將其命名為 GLEAM-X J162759.5-523504.3。
“在我們的觀察過程中,這個物體在幾個小時內出現並消失,”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。
「這完全出乎意料。對天文學家來說,這有點令人毛骨悚然,因為天空中沒有任何已知的東西可以做到這一點。而且它離我們真的很近——大約4000 光年遠。它就在我們的銀河系後院。
目前,他們認為這很可能是兩件事之一,都是「死」恆星:一種超磁性中子星稱為磁星,或者,在可能性較小的情況下,稱為高度磁化的白矮星。 如果是前者,這將是我們第一次偵測到脈動週期很長的磁星,也就是超長週期磁星。
定期或不定期脈衝的物體實際上在太空中相當常見。 任何亮度發生意外和劇烈變化的事物都被稱為瞬態,包括從超新星到恆星的所有事物。黑洞破裂的恆星,直至恆星耀斑。
脈衝星落入類似的籃子中——這些中子星旋轉速度極快,從兩極噴射出明亮的無線電發射光束,因此它們掃過地球,就像燈塔一樣。 這些旋轉的周期以及脈衝的大小為秒到毫秒。
然而,天文學家從未見過像 GLEAM-X J162759.5-523504.3 這樣的東西。 數據中發現了這一點默奇森寬場陣列在西澳大利亞,一架低頻射電望遠鏡由數千個蜘蛛狀偶極天線組成,遍布沙漠。
在 MWA 於 2018 年 1 月至 3 月期間收集的數據中,天文學家採用科廷大學天文學家 Tyrone O'Doherty 開發的新技術,在天空中同一地點發現了 71 個脈衝。
透過分析訊號,他們追蹤到了它的位置,並發現這個物體,無論它是什麼,都比太陽小,而且電波亮度很高。 他們還發現發射是高度極化或扭曲的,這表明其來源具有異常強的磁場。
這表明我們可能正在尋找一顆磁星。 正如已經提到的,這些是一種中子星,它們已經很令人著迷了——曾經大質量恆星的坍塌、死核,高達太陽質量的 2.3 倍左右,擠進一個直徑僅 20 公里(12.4 英里)的超緻密球體中。
要獲得磁星,您需要添加一個絕對瘋狂的磁場。 這些磁性結構比典型中子星的磁性結構強約 1,000 倍,並且強大四兆倍比地球的。 我們不知道它們是如何或為何形成的,但最近的證據表明它們可能由脈衝星演化而來。
超長週期磁星可能是進化形式,隨著時間的推移,它們的旋轉速度顯著減慢,但人們認為不可能實際探測到。
這確實有點令人沮喪,因為磁星已經被建議作為來源神秘的明亮無線電訊號稱為快速電波暴; 但許多快速射電爆發已被追蹤到與年輕磁星不相容的位置。 超長週期磁星可以很好地解決這個問題。
這給我們帶來了 GLEAM-X J162759.5-523504.3,它具有小尺寸、高度偏振信號和令人震驚的明亮發射。
“沒有人預料到會直接探測到這樣的物體,因為我們沒想到它們如此明亮,”赫爾利沃克說。 “不知何故,它比我們以前見過的任何東西都更有效地將磁能轉換為無線電波。”
該物體可能是其他物體,例如白矮星。 但研究人員表示,迄今為止的剖面最符合我們對超長週期磁星的預期。
值得注意的是,在 MWA 運行的八年裡,GLEAM-X J162759.5-523504.3 僅在 2018 年的兩個月期間被發現處於活躍狀態。可能超出我們目前的檢測閾值,或者它經歷了不尋常的爆發。 這兩個原因都可以解釋為什麼我們以前沒有檢測到類似的東西。
研究人員正在繼續監測該區域,看看該物體是否再次恢復正常。 他們還建議,在其他無線電波長下研究它可能會有所幫助。 同時,他們將繼續尋找其他類似的物體。 我們只是有很多問題。
“更多的探測將告訴天文學家這是罕見的一次性事件還是我們以前從未註意到的大量新種群,”赫爾利沃克說。
該研究發表於自然。