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30年来,太空中的一个无线电信号每21分钟重复一次,科学家们不知道为什么

2024-05-06 13:15 来源:本站编辑

一项新的研究报告称,天文学家在我们的星系中发现了一个神秘的射电源,几十年来,它每21分钟脉冲一次,形成了一个以前从未在太空中看到过的长期模式。

这些信号可能来自距离地球约1.5万光年的某种奇异的死星,但目前还没有任何解释可以解释它们所有令人困惑的特性。这些脉冲的发现暗示,可能存在一种隐藏的射电源,它们在令人惊讶的长时间尺度上重复出现。

太空中充满了各种令人眼花缭乱的短暂的光爆发,这些光被称为“瞬态”,有时会在射电光中发光。虽然有些无线电瞬变只爆发一次,永远不会再被看到,但其他的则以可预测的重复模式发光。科学家们已经成功地将一些瞬变现象追溯到紧凑的恒星尸体,包括脉冲星和磁星,尽管许多无线电信号仍然无法解释。

现在,由澳大利亚科廷大学国际射电天文学研究中心的天体物理学家Natasha Hurley-Walker领导的研究人员发现了一种奇怪的重复瞬变现象,称为GPM J1839−10,其行为与我们在天空中见过的任何其他现象都不同。

在2022年发现这种瞬变现象后,Hurley-Walker和她的同事们惊讶地发现,它至少可以追溯到1988年的天文观测中。根据周三发表在《自然》杂志上的一项研究,研究小组表示,“GPM J1839-10的长期活动非常令人费解”,其不寻常的21分钟周期“处于任何经典理论模型的极限”。

赫利-沃克和她的同事在研究中指出:“有趣的是,GPM J1839-10持续存在了30多年,这表明可能有更多的长期来源,其中一些可能等待在现有档案中发现。”“源同样活跃了几十年,但脉冲窗口较小,将对[周期]产生更好的约束,从而对天体物理源的相干射电发射模型进行更有力的测试。”

研究人员第一次看到GPM J1839-10是在用Murchison Widefield阵列对银河系瞬变进行调查时发现的。Murchison Widefield阵列是一种位于西澳大利亚内陆Wajarri Yamaji乡村的敏感无线电仪器。

瞬变由于其前所未有的持续时间而立即引人注目。虽然大多数无线电中继器在几秒到几分钟的时间范围内闪烁,但GPM J1839-10每21分钟进入一个活跃阶段,持续时间为30到300秒。此外,这个信号出现在过去35年的射电观测中,相比之下,类似的长周期射电瞬变只出现了几个月。

科学家们将许多无线电瞬变现象与脉冲星和磁星联系起来,这是一种快速旋转并发出辐射光的死恒星。GPM J1839-10有一些磁星爆发的特征,但它的缓慢旋转应该使它进入所谓的“死亡谷”状态,有效地关闭了这些奇怪物体中的明亮闪光。同样,脉冲星的旋转速度比21分钟要快得多,这使得GPM J1839-10在已知的宇宙中没有明显的类似物。

“这个新来源既没有足够短的周期来解释标准的射电脉冲星发射,也没有足够短的活动窗口来解释它的射电发射类似于典型的磁星爆发,”研究小组说。

研究人员推测,这些信号可能是由另一种被称为白矮星的死星发出的,它比脉冲星和磁星大得多。一颗具有超强磁场的白矮星可能会产生观察到的模式,尽管他们在研究中指出,“可能令人惊讶的是,没有观察到附近的高磁性白矮星产生这样的辐射。”

为了解开GPM J1839-10的谜团,Hurley-Walker和她的同事们计划继续观察这一瞬变现象,同时仔细研究近几十年来的档案图像,在银河系中寻找类似的来源。

对GPM J1839-10的探测“证实了超长周期射电源并不是非常罕见,在即将到来的星系面调查中,将有很多机会找到更多的例子,”研究人员总结道。

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