天文学家证实了一个独特的恒星天体--超长周期磁星的存在,它挑战了目前对中子星物理学的理解。这个谜一般的天体于 2022 年被发现,几十年来一直在发射无线电波,引发了人们对中子星和宇宙研究的兴趣,并开辟了新的研究途径。
美国海军研究实验室的甚大阵列(VLA)低波段电离层和瞬变实验(VLITE)望远镜在协助天文学家确认一种新的恒星现象的发现方面发挥了重要作用,这种现象挑战了目前科学界对中子星物理学的理解。该天体被认为是超长周期磁星,这是一种罕见的恒星类型,具有极强的磁场,能够产生强大的能量爆发,这一发现于7月19日发表在《自然》杂志上。
"按照目前的理解,这个天体不应该发射无线电波,然而我们却在数十年间探测到了无线电波,我们不知道这是为什么。这是一个令人兴奋的谜"。- NRL 研究天文学家兼 VLITE 项目科学家 Tracy Clarke 博士
NRL 的 VLITE 于 2014 年与美国国家射电天文台 (NRAO) 合作开发。VLITE 在 VLA 上作为独立仪器运行,用于电离层和天体物理学研究。VLITE 的 18 根天线每年收集超过 6000 小时的数据,并在 NRL 存档。VLITE 最初用于持续监测地球电离层,以研究可能影响电离层的干扰,如地磁风暴、地震事件和重力波。通过这种持续监测,它可以作为一种工具来探测瞬态突波,即来自宇宙源的无线电波爆发,如果不进行持续观测,这些突波是难以捉摸的。了解这些现象可以帮助天文学家更好地了解宇宙。
2022 年 9 月,由澳大利亚科廷大学和国际射电天文研究中心(ICRAR)领导的一个国际天文学家小组利用默奇森宽视场阵列(MWA)发现了这个恒星天体(命名为 GPM J1839-10)。这一发现掀起了全世界了解 GPM J1839-10 的热潮。NRL 天文学家迅速重新处理了存储的 VLITE 数据,确定了该恒星天体先前隐藏的发射。有了 VLITE 的结果,天文学家们翻阅档案,追溯到三十多年前,即 1988 年。
动画描述了这一发现、该天体的行为以及它可能的样子。图片来源:ICRAR
NRL研究天文学家Simona Giacintucci博士说:"这个神秘的天体已经在数据中隐藏了几十年--我们只是不知道我们必须寻找它,直到MWA发现了它。GPM J1839-10 每 22 分钟就会发出一个 5 分钟的射电波长发射脉冲,它这样做已经至少有 33 年了。"
NRL研究天文学家兼VLITE项目科学家特雷西-克拉克博士说:"这样的发现令人兴奋,因为它们凸显了我们对这些被称为磁星的极端恒星的物理学理解的差距。根据目前的理解,这个天体不应该发射无线电波,但我们却在数十年间探测到了无线电波,而且我们还不清楚原因何在。这是一个令人兴奋的谜。"
天文学家认为,GPM J1839-10 是一种罕见的中子星,具有极其强大的磁场。克拉克说:"天文学是一种奇怪的职业,我们无法到天体中去研究它们。我们感兴趣的是,到底有多少这样的天体,它们位于哪里。这是未来研究的方向。"
VLITE 已经超额完成了最初的任务,实现了发现类似天体的希望。NRL 天文学家将继续搜索用 VLITE 生成的数据集,以引导未来的发现,并通过其中包含的迷人天体更好地了解宇宙。NRL 的仪器和尖端研究为海军和国防部的任务提供了支持,同时继续为全球科学做出贡献。
有关这一发现的更多信息,请参阅《天文学家发现神秘恒星天体,每22分钟发射一次无线电波》(Astronomers Find Mysterious Stellar Object Emitting Radio Waves Every 22 Minutes)。