可追溯到 Clash of Magnetic Titans 的神秘无线电信号来源

从银河系的另一端,有什么东西一直在发出信号。

每隔两个小时左右,一个无线电波脉冲就会在时空中产生涟漪,出现在几年前的数据中。现在,由悉尼大学 (University of Sydney) 的 Iris de Ruiter 领导的天文学家团队已经确定了这个神秘信号的来源——这是我们以前从未见过的。

在距离地球约 1,645 光年的地方,有一个双星系统,其中包含一颗白矮星和一颗红矮星,轨道如此之近,以至于每一次公转都会将它们的磁场撞击在一起,产生我们的望远镜可以检测到的无线电波爆发。此源已命名为 ILT J110160.52+552119.62 (ILT J1101+5521)。

“已知有几颗高度磁化的中子星或磁星,它们会表现出几秒钟的无线电脉冲,”天体物理学家 Charles Kilpatrick 说美国西北大学。

“一些天体物理学家还认为,源可能会以固定的时间间隔发射脉冲,因为它们在旋转,因此我们只有在源旋转向我们时才能看到无线电发射。现在,我们知道至少一些长周期无线电瞬变来自双星。我们希望这能激励射电天文学家定位可能来自中子星或磁星双星的新类别的源。

De Ruiter 首先在 LOFAR 射电望远镜阵列收集的数据中发现了这些信号。进一步的调查显示,最早的发现是在 2015 年。在某些方面,该信号看起来像快速射电暴,一种被认为源自喷发磁星的强大无线电波爆炸;但也存在一些令人费解的差异。

一些快速射电暴确实会重复,而有些甚至表现出周期性模式.但是快速射电暴的威力非常强大,可以从数十亿光年跨越时空。只有一个快速射电暴的来源被确信在银河系中被识别.顾名思义,快速射电暴也很快:它们的持续时间最多只有几毫秒。

ILT J1101+5521 发出的脉冲像钟表一样,每 125.5 分钟一次,能量低于快速射电暴的通常能量,持续时间各不相同,但平均约为一分钟。这些信号背后的机制必须在关键方面与快速射电暴不同。

距离很远的小星星往往很暗,很难看到。De Ruiter 和她的同事使用亚利桑那州的多镜望远镜和德克萨斯州的麦克唐纳天文台来追踪脉冲的来源,看看他们是否能识别产生脉冲的物体。

艺术家对二进制发射的无线电波的印象。(Daniëlle Futselaar/artsource.nl)

正如你所了解的,来源不是一个,而是两个:一颗凉爽、暗淡的红矮星,以及一颗非常非常小的白矮星,这是一颗类似于太阳的坍缩核心,它已经存在和死亡,留下一小块致密的恒星物质,闪耀着余热的光芒。

这两个微小的天体靠得如此之近,以至于它们的轨道周期只有一根头发头超过两个小时。冒烟的枪是对这颗红矮星进行了长达两个小时的观察,因为它似乎在原地来回抽打——这是它与另一个物体在引力作用下纠缠在一起的明显迹象,这个物体太小了,太微弱了,看不见。

唯一已知的适合的天体是一颗白矮星。这两个天体靠得如此之近,以至于在每一个轨道上,它们的磁场和其中的等离子体都会碰撞在一起,产生一阵无线电波,然后在整个星系中传播。

“在拼图上添加新的碎片特别酷,”de Ruiter 说.“我们与来自各种天文学科的专家合作。通过不同的技术和观察,我们一步一步地接近解决方案。

这是第一次将无线电脉冲追踪到双星对象。虽然它们不是快速射电暴,但这一发现表明,宇宙中一些神秘的射电波来源——包括周期性的快速射电暴——可能是双星相互作用的产物。

例如,与大质量恒星配对的磁星发出的势能将比 ILT J1101+5521 的脉冲高得多,这至少有助于解释重复快速射电暴源散布在宇宙中。

该团队接下来计划更详细地研究 ILT J1101+5521,以识别和分析红矮星的特性,进而与它共享奇怪轨道舞蹈的白矮星的特性。

该研究已发表在自然天文学.

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