恒星不死——射电暴

这个艺术图显示了物体在增强现实技术天蝎座——双星中，一颗快速旋转的白矮星（右）为电子提供了光速的能量。这些高能粒子释放出辐射爆炸，猛烈地鞭笞伴星红矮星（左），并导致整个系统每1.97分钟产生一次剧烈的脉冲，辐射范围从紫外线到无线电。（图片来源：M. 加里克/华威大学/欧洲南方天文台）

本文最初发表于对话网站。该出版物为太空网的专家之声栏目：观点与见解提供了这篇文章。

撰稿人娜塔莎·赫尔利·沃克是澳大利亚与国际射电天文学研究中心合作点-科廷大学的高级讲师和杰出的航空研究委员会研究员。自2022年被发现以来，来自太空缓慢重复的强烈无线电波一直困扰着众多天文学家。在新的研究中，追踪到其中一个脉冲信号的来源：一种常见的被称为红矮星的轻型恒星，可能与一颗白矮星在双星轨道上，白矮星是很久以前爆炸的另一颗恒星的核心。

一个缓慢脉冲之谜

在2022年，我们的团队的一个惊人的发现：每18分钟重复一次的周期性无线电脉冲，从太空发出。这些脉冲比周围的一切都亮，明亮地闪烁了三个月，然后消失了。

天文学家破解了一个神秘的深空无线电信号，该信号每两小时重复一次。

神秘的快速无线电暴可以追溯到古代恒星的巨大“宇宙墓地”

快速射电暴从何而来？这些无线电信号来自被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），像灯塔一样不断发射出无线电波。目前，每18分钟旋转一次的脉冲星不可能产生无线电波。因此，2022年的发现会指向新的、令人兴奋的物理学——或者帮助解释脉冲星是如何发射辐射的，尽管经过了50年的研究，人们对脉冲星的辐射的理解很有限。人们又发现了更缓慢的射电源。现在，已知的“长周期无线电瞬变”大约有十种。

然而，仅通过不断寻找更多源头，也不足以解开这个谜团。

探索银河系的边缘

目前，来源中的每一个都在银河系的深处被发现。

很难弄清楚是什么样的恒星或物体产生无线电波，在一个小区域内有数千颗恒星，他们中的任何一个人都可能对信号负责，或者都没有。

我们在一项活动中使用了西澳大利亚州的默奇森广域阵列射电望远镜扫描天空，该望远镜每分钟可以观测到1000平方度的天空。科廷大学的一名本科生塞纳德·霍瓦特（Csanád Horváth）负责处理了覆盖半个天空的数据，并开始在银河系分布稀少的地区寻找这些难以捉摸的信号。

默奇森广域阵列是西澳大利亚州的一台射电望远镜，优势是以低无线电频率观测天空。（图片来源：国际射电天文学研究中心 /科廷大学）

我们找到的新的来源，被称为GLEAM-X J0704-37，产生的微小的无线电波脉冲，就像其他长周期无线电瞬变一样。然而，这些脉冲每2.9小时只重复一次，使其成为迄今为止发现的最慢的长周期无线电瞬态。

无线电波是从哪里来的？

我们用南非的“蒙猫”望远镜进行了后续观测，这是南半球最灵敏的射电望远镜，精确了无线电波的位置：它们来自一颗红矮星，分布非常普遍，占银河系恒星的70%，非常微弱，肉眼不可见。

无线电波的来源，由低分辨率的MWA（洋红色圆圈）和高分辨率的MeerKAT（青色圆圈）所见。白色的圆圈代表我们银河系中的恒星。（图片来源：赫尔利·沃克等人. 2024 /天体物理杂志通讯）

一个巴掌拍不响

红矮星和白矮星是如何产生无线电信号的呢？这颗红矮星可能会产生带电粒子的恒星风，就像我们的太阳一样。当风撞击白矮星的磁场时，它会出现加速，产生无线电波。类似于太阳的恒星风如何与地球磁场相互作用，产生美丽的极光，以及低频无线电波。什么是快速射电暴？

-天文学家更接近于解决快速射电暴的谜团

-神秘的快速射电暴可能是由小行星撞击死恒星引起的

我们知道的系统，比如天蝎座AR，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一束强大的无线电波击中它。这些系统没有像长周期射电瞬变那样显得明亮或缓慢，找到更多的例子，我们将找到一个统一的物理模型来解释所有。另一方面，可能有系统产生长周期的无线电脉冲。不管怎样，我们已经学会了并继续扫描天空，以解开这个宇宙之谜。最初发表于《对话》。

BY:Natasha Hurley-Walker

FY: Jane

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