據澳大利亞悉尼大學及相關研究團隊最新發表在《自然·天文學》(Nature Astronomy)的研究顯示,天文學家或已找到了破解一類罕見宇宙重復無線電爆發信號的關鍵線索:一對緊密互繞并發生物質交換的恒星系統。這一新發現指向名為 ASKAP J1745 的射電源,其發出的長周期無線電瞬變信號,被認為來自一顆白矮星與一顆伴星組成的相互作用雙星系統。
![]()
所謂長周期射電瞬變(long-period transients),是指在射電波段產生明亮、重復爆發的天體,其爆發間隔從數分鐘到數小時不等。近年來,天文學家在大視場巡天過程中偶然發現了這一類“慢脈沖”信號,目前已確認的源只有十余個。其中不少位于銀河系中央塵埃密集區域,光學望遠鏡難以直接成像,這也給揭示其物理本質帶來了挑戰。已有觀測表明,一些長周期瞬變源可以持續規律地發射射電脈沖長達 30 年之久,另一些則會突然“失聲”數日甚至永久靜默。
起初,科研人員曾將這些信號歸因于極慢自轉的中子星脈沖星,即大質量恒星超新星爆發后留下的致密核心。然而,已知脈沖星的射電輻射通常隨著自轉減慢而熄滅,如果自轉周期減慢到幾十分鐘甚至更長,傳統理論認為它們不應再產生強烈射電輻射。隨著更多觀測數據累積,研究團隊開始考慮白矮星等其它可能性,并在部分源中發現其屬于雙星系統:一顆致密天體與一顆質量較低的紅矮星近距離繞轉。
![]()
最新發現的 ASKAP J1745 由澳大利亞國家科學機構 CSIRO 運營的 ASKAP 射電望遠鏡探測到,被確認為一類“災變變星”(cataclysmic variable)。這類系統由一顆白矮星和伴星構成,兩者距離足夠近,白矮星可以通過引力從伴星吸積物質,因此也被稱為“吸積型白矮星雙星”。與此前的個案不同的是,研究人員首次將該源的射電和 X 射線爆發與雙星軌道運動同步對應起來,并結合光學觀測確認:在雙星每一次公轉周期內,都會出現相應的射電與 X 射線爆發信號。
在這類快速繞轉系統中,X 射線輻射被認為主要來自被白矮星吸積的物質在落向其表面的過程中被極度加熱。此前,長周期瞬變源中射電爆發的物理機制仍然成謎,只有一個類似個例曾被發現同時具有射電和 X 射線周期信號,但兩者之間的具體對應關系并不清晰。此次,通過多波段聯合觀測,團隊推斷 ASKAP J1745 的脈沖射電輻射,主要源于高能帶電粒子與強磁場相互作用。該系統中的兩顆恒星都具備極強磁場,其強度被形容為“通常比核磁共振成像儀強上數千倍”,而伴星不斷向白矮星輸送帶電物質,為產生射電爆發提供了理想環境。
![]()
研究人員將這一多波段、多信息源的突破性發現比作破解古埃及象形文字的“羅塞塔石碑”。正如羅塞塔石碑用三種文字記錄同一內容,幫助學者破譯古代文字一樣,ASKAP J1745 在射電、X 射線和可見光三個波段上提供了統一且可對應的信號,為理解其他僅在射電波段可見、信息有限的長周期瞬變源提供了重要參照。目前,ASKAP J1745 是首個在從射電到光學再到 X 射線整條光譜上都表現出吸積特征的長周期瞬變源,其帶電物質流動過程被視為產生射電輻射的關鍵條件。
科學界認為,這一發現不僅有助于厘清長周期射電爆發的起源,也為研究極端物理過程提供了難得“實驗室”。通過對這類系統中帶電粒子流動和強磁場相互作用機制的深入研究,天文學家可以在遠超地球實驗條件的環境下,檢驗和發展關于高能等離子體、磁場結構以及輻射機制的理論模型。研究論文題為《來自吸積白矮星雙星的周期性射電與 X 射線輻射》(Periodic radio and X-ray emission from an accreting white dwarf binary),已于 2026 年 6 月在《自然·天文學》正式發表。
特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.