一种令人费解的无线电信号由一颗白矮星和一颗红矮星组成的双星系统发出

艺术插图展示了双星系统发射的射电脉冲：一颗白矮星围绕一颗红矮星运行。来源：Daniëlle Futselaar/artsource.nl

近年来，天文学家对一种新发现的宇宙现象感到困惑——来自银河系的射电脉冲持续时间从几秒到几分钟不等。这些信号不同于已知的中子星或脉冲星的信号，后者通常在几毫秒内发出爆发。更不寻常的是，这些所谓的长周期瞬变（LPT）以几十分钟到几小时的间隔重复，而不像传统的脉冲星每隔几秒钟就会发出脉冲。

虽然科学家提出了多种理论来解释这些神秘信号，但证据却很少。现在，由荷兰和英国天文学家领导的一项突破性研究首次提供了有关其起源的具体线索。

确定来源：大熊座的一个恒星系统

该研究集中于 2022 年探测到的一系列周期性无线电信号。由 Iris de Ruiter 博士（当时在阿姆斯特丹大学，现就职于悉尼大学）和 Kaustubh Rajwade 博士（牛津大学）领导的团队利用先进的成像技术，在国际射电望远镜网络低频阵列 (LOFAR) 收集的数据中发现了多个 LPT 脉冲。

该望远镜就像一台大型射电照相机，可以精确定位天空中射电脉冲的准确位置，该脉冲被追踪到距离我们约 1600 光年的恒星状物体。随后，亚利桑那州直径 6.5 米的多镜面望远镜和德克萨斯州（美国）的霍比-埃伯利望远镜进行了后续观测，结果显示，并不是一颗闪烁的恒星，而是两颗恒星共同引发了脉冲。

LOFAR（低频阵列）核心部分的照片，该阵列由遍布欧洲的数十座变电站组成。图片来源：ASTRON

活力二人组：白矮星和红矮星

这两颗恒星，一颗白矮星（类似太阳的恒星在抛出周围所有物质后形成的相当明亮的余烬）围绕一颗红矮星（比太阳小得多且轻得多的恒星）绕共同的重心每 125 分钟绕行一次。该恒星系统位于大熊星座方向。

研究人员表示，恒星产生异常长射电脉冲的方式有两种可能。一种可能是射电爆发来自白矮星的强磁场，另一种可能是白矮星和其伴星磁场相互作用产生的。不过，还需要进一步观察才能弄清楚这一点。

理解致密物体的突破

“多亏了这一发现，我们现在知道，除了中子星之外，其他致密物体也能够产生明亮的射电辐射，”拉杰瓦德博士评论道，他领导了使用 LOFAR 望远镜寻找无法解释的 LPT 的努力，并帮助确定了射电脉冲之间的周期性模式。

“我们与来自各个天文学领域的专家合作，”德鲁伊特博士补充道。“通过不同的技术和观察，我们一步步接近解决方案。”

继续寻找更多 LPT

近年来，其他研究小组发现了大约十个这样的射电发射系统。然而，这些小组尚未能证明这些脉冲是来自白矮星还是中子星。

Rajwade 博士继续在 LOFAR 数据中寻找 LPT：“这个发现非常令人兴奋！我们开始在无线电数据中发现一些这样的 LPT。每个发现都在告诉我们一些关于能够产生我们所见的无线电发射的极端天体物理物体的新信息。例如，这项研究中意外观察到白矮星的相干无线电发射，可能有助于探究这种恒星磁场的演变。”

编译自/ScitechDaily