来自太空的神秘、重复的射电爆发可能终于有了解释

通过搜索星系中人口稀少的区域，天文学家首次发现了一种困扰他们多年的信号来源。

自 2022 年发现以来，来自太空的缓慢重复的强烈无线电波一直让天文学家感到困惑。

在新研究中，我们首次追踪到其中一个脉动信号的来源：一种常见的轻质恒星，称为红矮星，可能与白矮星处于双星轨道，另一颗很久以前爆炸的恒星的核心。

缓慢脉动的神秘

2022 年，我们的团队有了一个惊人的发现：从太空发出的周期性无线电脉动，每 18 分钟重复一次。脉冲的光芒超过了附近的一切，明亮地闪烁了三个月，然后消失了。

我们知道一些重复的无线电信号来自一种称为射电脉冲星的中子星，它快速旋转（通常每秒一次或更快），像灯塔一样发射无线电波。问题是，我们目前的理论认为，每 18 分钟仅旋转一次的脉冲星应该不会产生无线电波。

因此，我们认为 2022 年的发现可能会带来新的、令人兴奋的物理学，或者有助于准确解释脉冲星如何发射辐射，尽管经过 50 年的研究，人们仍然对此了解不够。

从那时起，发现了更缓慢闪烁的无线电源。现在大约有十种已知的“长周期无线电瞬变”。

然而，仅仅发现更多还不足以解开这个谜团。

寻找银河系的边缘

到目前为止，这些来源中的每一个都已在银河系的中心深处被发现。

这使得很难弄清楚哪种恒星或物体产生无线电波，因为在一个小区域内有数千颗恒星。其中任何一个都可能对信号负责，也可能都不对信号负责。

因此，我们发起了一项利用西澳大利亚的Murchison Widefield Array射电望远镜扫描天空的活动，该望远镜每分钟可以观测1,000平方度的天空。科廷大学的本科生 Csanád Horváth 处理了覆盖半个天空的数据，在银河系人口稀少的区域寻找这些难以捉摸的信号。

相关：“婴儿”系外行星相当于两周大的婴儿，是迄今为止发现的最年轻的外星世界，并且它绕着一颗不稳定的恒星运行

果然，我们找到了新的来源！它被称为 GLEAM-X J0704-37，它会产生一分钟长的无线电波脉冲，就像其他长周期无线电瞬变一样。然而，这些脉冲每 2.9 小时仅重复一次，使其成为迄今为止发现的最慢的长周期无线电瞬变。

无线电波从哪里来？

我们使用南非的MeerKAT望远镜进行了后续观测，这是南半球最灵敏的射电望远镜。它们精确地确定了无线电波的位置：它们来自一颗红矮星。这些恒星非常常见，占银河系恒星的 70%，但它们非常微弱，肉眼看不见一颗。

结合 Murchison 宽场阵列的历史观测结果和新的 MeerKAT 监测数据，我们发现脉冲以重复的模式提前到达和延迟到达。这可能表明射电发射器不是红矮星本身，而是与它处于双星轨道上的一个看不见的物体。

根据之前对恒星演化的研究，我们认为这个看不见的射电发射器最有可能是一颗白矮星，它是像太阳这样的中小型恒星的最终终点。如果它是一颗中子星或黑洞，那么产生它的爆炸就会如此之大，以至于应该扰乱轨道。

探戈需要两个人

那么红矮星和白矮星如何产生无线电信号呢？

红矮星可能会产生带电粒子星风，就像我们的太阳一样。当风撞击白矮星的磁场时，它会加速，产生无线电波。

这可能类似于太阳的恒星风与地球磁场相互作用产生美丽的极光以及低频无线电波。

我们已经知道一些这样的系统，例如AR Scorpii，其中红矮星亮度的变化意味着伴星白矮星每两分钟就会用强大的无线电波束撞击它。这些系统都不像长周期无线电瞬变那样明亮或缓慢，但也许随着我们找到更多的例子，我们将制定出一个统一的物理模型来解释所有这些系统。

另一方面，可能有许多 不同 种类的系统可以产生长周期无线电脉动。

不管怎样，我们已经学会了期待意外的力量——我们将继续扫描天空来解开这个宇宙之谜。

这篇编辑过的文章是在知识共享许可下从The Conversation重新发布的。阅读原始文章。