研究人员在天体物理学领域取得了显著突破,揭示了一个被称为长周期无线电瞬变的异常事件的潜在解释。
来自国际射电天文学研究中心(ICRAR)库尔廷分部的研究人员在天体物理学方面取得了显著突破,同时还揭示了被称为长周期无线电瞬变的异常天体物理现象的潜在解释。
当时的库尔廷大学本科生、助理教授纳塔莎·赫尔利-沃克(Natasha Hurley-Walker)和斯卡纳德·霍尔瓦特(Csanád Horváth)在MWA(默奇森广域阵列)的档案低频数据中探测到来自深空的明亮能量脉冲,该阵列是SKAO(平方千米阵列天文台)的前身。这个能量脉冲每三小时发生一次,持续时间在30到60秒之间,标志着这是有史以来记录到的最长周期无线电瞬变。
长周期无线电瞬变是科学中最近的发现,而它们产生无线电波的方式仍然在很大程度上是个谜。凭借这一发现,科学家们认为他们已经找到了能量激增的可能来源,为长周期无线电瞬变提供了新的见解。
大多数以前识别的瞬变一直埋藏在我们拥挤的银河系中,周围有众多的恒星,复杂了推断其无线电发射源的努力。
赫尔利-沃克助理教授指出,“关于长周期瞬变的兴奋是显而易见的,但要让天文学家理解它们的本质,我们需要一幅光学图像。然而,在观察时,无数恒星阻碍了视线,让人想起2001年:太空漫游中的场景,‘我的天,满天都是星星!’
幸运的是,新识别的瞬变被称为GLEAM-X J0704-37,位于我们银河系的边缘,在普皮斯星座的一个人口稀少的区域,距离地球大约5000光年。
“我们最近的发现位于远离银河平面的地方,因此其周围很少有恒星,我们现在有信心确认一个特定的恒星系统是无线电波的来源。”
研究人员使用另一种SKA前驱体,南非的MeerKAT望远镜,将无线电波的来源定位到一颗特定的恒星。与智利的SOAR天文台进行的进一步观察使他们能够分析该恒星的光谱,发现其为一颗低质量恒星,被称为“M矮星”。
这一发现既引发了新的问题,又解答了现有的问题。赫尔利-沃克助理教授解释道:“一颗M矮星本身无法产生我们所观察到的能量水平。”
“M矮星是低质量的恒星,具有仅占太阳质量和光度的小部分。它们占据银河系中70%的恒星,然而肉眼无法看到任何一颗。”
“我们的数据表明,它是与另一个物体形成双星系统,可能是一个白矮星,白矮星是垂死恒星的残余物。它们共同产生无线电辐射。”
虽然天文学家已识别出类似的天体双星,例如2016年发现的一对,但他们此前并未将其与长周期无线电瞬变相联系。版权:ESO/L. Calçada/华威大学
研究团队正在进行后续观察,以明确了解该系统的配置,并阐明这一非同寻常的天体物理现象的原因。
在检查MWA档案时,研究人员发现GLEAM-X J0704-37自MWA开始观察以来已活跃至少十年;然而,它可能早已活跃并未被注意,这表明全球各地的档案中还有更多此类现象有待发现。
MWA主任史蒂文·廷盖教授表示:“这些长周期无线电瞬变代表了新的科学发现,而MWA在促进这些发现方面发挥了重要作用。”
“MWA拥有55PB的观测档案,提供了对我们宇宙十年的一瞥。这相当于拥有55,000台高端家用计算机的数据存储容量——这是全球最大的单一科学数据集合之一。它是发现其他宇宙现象的 extraordinary 资源,也是天文学家的游乐场,”廷盖教授总结道。