几年前,一台在西澳大利亚沙漠中运行的射电望远镜观察到了一些非常奇怪的东西。
,有东西发出了我们以前从未见过的明亮无线电信号:像脉冲星一样闪烁,但脉冲之间的周期超长,脉冲本身也超长。那时,来源的性质是不可能辨别的。
因此天文学家开始寻找答案——并找到了另一个答案,来自。在它发出的拥挤的太空区域中,也很难确定它的位置。
现在他们已经发现了第三个,距离大约 5,000 光年。这颗恒星的周期最长,每 2.9 小时发射一次 30 到 60 秒长的闪光,天文学家已将其范围缩小到一个单一来源,最终可以告诉我们是什么导致了这些奇怪的发射:一颗微小的红矮星,位于恒星中。双星轨道上有一颗更小的白矮星。
“长周期瞬变非常令人兴奋,为了让天文学家了解它们是什么,我们需要一张光学图像。然而,当你看向它们时,会发现有很多恒星躺在那里,就像2001:太空漫游。 ‘天啊,这里全是星星!’”天体物理学家娜塔莎·赫尔利·沃克说澳大利亚国际射电天文学研究中心 (ICRAR) 科廷大学节点。
“我们的新发现距离银河平面很远,因此附近只有少数恒星,我们现在确定有一个恒星系统正在产生无线电波。”
所谓的长周期瞬变在2022年受到广泛关注,来自默奇森宽场阵列的档案数据中的闪烁信号(MWA),一个在低无线电频率下运行的强大望远镜。它被称为 GLEAM-X J162759.5−523504.3,据记录每 18.18 分钟发射一次无线电波 30 至 60 秒,直到 2018 年 3 月停止。
第二个信号,,是在后续 MWA 观测中发现的。在天空的另一个但仍然拥挤的部分,有人发现有东西每 22 分钟发射一次 5 分钟的无线电波。查看档案数据发现它至少从 1988 年起就一直活跃。那就是 GPM J1839-10。
一种发出脉冲信号的恒星是一种称为,一颗已经变成超新星的大质量恒星的塌缩核心。当它们旋转时会发射无线电波束,因此当我们观看它们时,它们看起来会闪烁;但脉冲星闪光是从来没有那么慢,发生在秒到毫秒的时间尺度上。
第三个信号名为 GLEAM-X J0704-37,非常相似。 MWA 档案数据中也发现了它,每 2.9 小时发出一次持续 30 至 60 秒的信号。但它位于一个不太拥挤的太空区域,即南天座银河系的郊区。在便便中。
这意味着研究人员可以更好地识别信号的精确来源。他们使用南非的 MeerKAT 射电望远镜阵列放大了信号发出的那片天空,只发现了一颗与该位置相符的微弱恒星。对这颗恒星光谱的分析揭示了它的身份:一颗 M 型红矮星。
现在,红矮星在银河系中数量众多。它们构成了银河系中数量最多的恒星类别。如果一颗普通的红矮星能够发出我们从 GLEAM-X J0704-37 看到的长周期无线电发射,那么我们可能会看到更多的红矮星这样做。这表明 GLEAM-X J0704-37 有一些不寻常的地方;一些很难看到的东西。
研究小组认为,那个东西很可能是一颗白矮星,是死太阳塌陷的残余核心。这些超致密天体的质量高达 1.4 个太阳,被压缩成一个介于地球和月球大小之间的球体。
“M型矮星是低质量恒星,其质量和光度仅为太阳的一小部分。它们占银河系恒星的70%,但其中没有一颗是肉眼可见的,”赫尔利·沃克 说。
“我们的数据表明,它与另一个物体位于一个双星系统中,该物体很可能是一颗白矮星,即垂死恒星的恒星核心。它们一起为无线电发射提供动力。”
根据研究小组的计算,双星系统可能由一颗质量约为太阳0.32倍的红矮星和一颗质量约为太阳0.8倍的白矮星组成。如果两者的轨道足够近,白矮星可能会吸积红矮星的物质;这个过程可能会导致白矮星两极不断发射光束。
我们看不到光束,但当它们撞击红矮星时,它们可能会导致红矮星暂时变亮,如双星系统中所示。
下一步将是在射电和紫外线波长上进行进一步的观测,试图找到白矮星存在的直接证据。如果得到证实,这将使 GLEAM-X J0704-37 成为– 银河系中最稀有的恒星之一。
该团队的研究成果发表于天体物理学杂志通讯。