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神秘的,重複的無線電爆發可能最終有一個解釋

  • 2024-12-11
  • Armanda
藝術家對異國情調的二元星系AR Scorpii的印象。 (圖片來源:馬克·加利克/沃里克大學/ESO,cc by)

慢慢重複強烈的爆發自從2022年發現這些天文學家以來,天文學家都感到困惑。

在新研究,我們第一次追踪了這些脈動信號之一回到其來源:一種稱為紅色矮人的輕巧恆星,很可能在帶有白色矮人的二進制軌道上,這是很久以前爆炸的另一個恆星的核心。

一個緩慢的脈動奧秘

2022年,我們的團隊成立了一個驚人的發現:週期性無線電搏動每18分鐘重複一次,從太空散發出來。脈搏超過附近的一切,閃爍了三個月,然後消失了。

我們知道有些重複的無線電信號來自一種被稱為無線電脈衝星,該脈衝星迅速旋轉(通常每秒一次或更快),像燈塔一樣亮著無線電波。問題是,我們目前的理論說,一個脈衝星每18分鐘只能旋轉一次不是產生無線電波。

因此,我們認為我們的2022年發現可能指向新的和令人興奮的物理學,或者有助於解釋脈衝星是如何發出輻射的,儘管研究了50年的研究仍然不太了解。

更慢的無線電來源已經發現自那以後。現在大約有十個已知的“長期無線電瞬變”。

但是,僅找到更多的東西還不足以解決這個謎。

搜索銀河系的郊區

到目前為止,這些來源中的每一個都在深處發現。

這使得很難弄清楚什麼樣的恆星或物體會產生無線電波,因為很小的區域中有成千上萬的恆星。他們中的任何一個都可能負責信號,或者無需責任。

因此,我們開始了一項運動,以掃描默奇森廣場陣列西澳大利亞州的射電望遠鏡每分鐘可以觀察到1000平方英尺的天空。 CsanádorváthCurtin University的一名本科生,處理了一半天空的數據,在人口稠密的地區尋找這些難以捉摸的信號。

有關的:

Murchison Widefield陣列的一個要素,這是西澳大利亞州的射電望遠鏡,在低無線電頻率下觀察天空。(圖片來源:ICRAR / Curtin University)

果然,我們找到了一個新來源!它被稱為Gleam-X J0704-37,它產生了長時間的無線電波脈衝,就像其他長期無線電瞬變一樣。但是,這些脈衝僅每2.9小時重複一次,使其成為迄今為止最慢的長期無線電瞬態。

無線電波從哪裡來?

我們對Meerkat望遠鏡在南非,南半球最敏感的射電望遠鏡。這些精確地指出了無線電波的位置:它們來自紅色矮人之星。這些恆星非常普遍,佔銀河系的70%的恆星,但是它們是如此微弱,以至於肉眼看不到單個星星。

無線電波的來源,如MWA在低分辨率(洋紅圓圈)和高分辨率(青色圓圈)處看到的。白色圈子都是我們自己的星系中的星星。(圖片來源:Hurley-Walker等人2024 /天體物理期刊的信件)

結合了Murchison Widefield陣列和新的Meerkat監視數據的歷史觀察結果,我們發現脈衝以重複的模式提前一點,更晚。這可能表明無線電發射器不是紅色矮人本身,而是帶有二進制軌道的看不見的對象。

根據先前對恆星演變的研究,我們認為這種無形的無線電發射極可能是白矮人,這是中小型恆星(如我們自己的太陽)的最終終點。如果它是中子星或黑洞,那麼造成的爆炸將是如此之大,應該破壞軌道。

探戈需要兩個

那麼紅矮人和白矮人如何產生無線電信號?

像我們的太陽一樣,紅矮人可能會產生帶電顆粒的恆星風。當風撞到白矮人的磁場時,它會加速,從而產生無線電波。

這可能類似於太陽的恆星風如何與地球的磁場相互作用以產生美麗極光,還有低頻無線電波。

Youtube

我們已經知道一些這樣的系統,例如,紅色矮人亮度的變化意味著同伴白矮人每兩分鐘都用強大的無線電波擊中它。這些系統都沒有像長期的無線電瞬變那樣明亮或慢,但是也許當我們發現更多示例時,我們將製定一個統一的物理模型來解釋所有這些模型。

另一方面,可能有許多 不同的 種類可以產生長周期無線電搏動的系統。

無論哪種方式,我們都學會了期望意外的力量 - 我們將繼續掃描天空以解決這個宇宙的謎團。

這篇編輯的文章從對話在創意共享許可下。閱讀原始文章。

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