在過(guò)去的10年里，科學(xué)家們檢測(cè)到了一個(gè)令人費(fèi)解的現(xiàn)象：來(lái)自銀河系內(nèi)部的射電脈沖每?jī)蓚€(gè)小時(shí)跳動(dòng)一次，就像宇宙的心跳一樣。持續(xù)30到90秒的長(zhǎng)無(wú)線電爆炸似乎來(lái)自北斗七星所在的大熊座的方向。

現(xiàn)在，天文學(xué)家們已經(jīng)將注意力集中在這些不尋常的射電脈沖的驚人起源上：一顆被稱(chēng)為白矮星的死星，它緊緊圍繞著一顆小而冷的紅矮星運(yùn)行。紅矮星是宇宙中最常見(jiàn)的恒星類(lèi)型。

這兩顆恒星統(tǒng)稱(chēng)為ILTJ1101，它們彼此繞行如此緊密，以至于它們的磁場(chǎng)相互作用，發(fā)出所謂的長(zhǎng)周期射電瞬變或LPT。以前，長(zhǎng)射電暴只能追蹤到中子星，即巨大的恒星爆炸后留下的致密殘余物。

周三發(fā)表在《自然天文學(xué)》（Nature Astronomy）雜志上的一項(xiàng)研究中描述了這一發(fā)現(xiàn)，該發(fā)現(xiàn)表明，一對(duì)恒星內(nèi)恒星的運(yùn)動(dòng)也可以產(chǎn)生罕見(jiàn)的LPT。

“我們首次確定了哪些恒星在一類(lèi)神秘的新型長(zhǎng)周期射電瞬變中產(chǎn)生射電脈沖，”該研究的主要作者、澳大利亞悉尼大學(xué)博士后學(xué)者Iris de Ruiter博士說(shuō)。

天文學(xué)家說(shuō)，對(duì)這個(gè)雙星系統(tǒng)如此明亮、長(zhǎng)距離射電暴的空前觀測(cè)只是一個(gè)開(kāi)始。這一發(fā)現(xiàn)可以幫助科學(xué)家更好地了解哪些類(lèi)型的恒星能夠在宇宙中產(chǎn)生和發(fā)送無(wú)線電脈沖——在這種情況下，可以揭示兩顆纏繞在一起的恒星的歷史和動(dòng)力學(xué)。

為了解開(kāi)銀河系之謎，de Ruiter設(shè)計(jì)了一種方法，可以在低頻陣列望遠(yuǎn)鏡（LOFAR）的檔案中識(shí)別持續(xù)幾秒鐘到幾分鐘的射電脈沖，LOFAR是一個(gè)遍布?xì)W洲的射電望遠(yuǎn)鏡網(wǎng)絡(luò)。它是最大的無(wú)線電陣列，以地球上可探測(cè)到的最低頻率運(yùn)行。

De Ruiter在阿姆斯特丹大學(xué)攻讀博士學(xué)位時(shí)開(kāi)發(fā)了自己的方法，她從2015年的觀測(cè)中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)脈沖。然后，她專(zhuān)注于同一片天空，又發(fā)現(xiàn)了六個(gè)脈沖。它們似乎都來(lái)自一顆暗淡的紅矮星。但de Ruiter認(rèn)為這顆恒星本身無(wú)法產(chǎn)生無(wú)線電波。一定是其他東西在煽動(dòng)它。

這些脈沖與快速射電暴不同，快速射電暴是非常明亮、毫秒長(zhǎng)的無(wú)線電波閃光。de Ruiter說(shuō)，幾乎所有的FRB都來(lái)自我們的銀河系之外，雖然其中一些會(huì)重復(fù)發(fā)生，但許多似乎是一次性的事件。快速射電暴的亮度也要高得多。

“射電脈沖與FRB非常相似，但它們的長(zhǎng)度各不相同，”該研究的合著者、西北大學(xué)天體物理學(xué)跨學(xué)科探索與研究中心的研究助理教授查爾斯·基爾帕特里克（Charles Kilpatrick）在一份聲明中說(shuō)。

脈沖的能量比FRB低得多，通常持續(xù)幾秒鐘，而FRB持續(xù)幾毫秒。仍然存在一個(gè)主要問(wèn)題，即長(zhǎng)周期射電瞬變和FRB之間是否存在連續(xù)的天體，或者它們是否是不同的種群。

De Ruiter和她的同事在亞利桑那州霍普金斯山的MMT天文臺(tái)使用6.5米的多鏡望遠(yuǎn)鏡，以及位于德克薩斯州戴維斯山脈麥克唐納天文臺(tái)的 Hobby-Eberly 望遠(yuǎn)鏡上的LRS2儀器對(duì)這顆紅矮星進(jìn)行了后續(xù)觀測(cè)。

基爾帕特里克說(shuō)，觀測(cè)結(jié)果顯示，這顆紅矮星正在快速來(lái)回移動(dòng)，它的運(yùn)動(dòng)與射電脈沖之間的兩個(gè)小時(shí)周期相匹配。來(lái)回運(yùn)動(dòng)是由于另一顆恒星的引力拉扯著紅矮星。研究人員能夠測(cè)量這些運(yùn)動(dòng)并計(jì)算出伴星的質(zhì)量，他們確定這顆伴星是一顆白矮星。

該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，這兩顆距離地球1600光年的恒星在圍繞一個(gè)共同的重心運(yùn)行時(shí)一起跳動(dòng)，每125.5分鐘完成一次軌道。

研究小組認(rèn)為，豆類(lèi)背后有兩個(gè)可能的原因。要么白矮星有一個(gè)很強(qiáng)的磁場(chǎng)，通常會(huì)釋放脈沖，要么紅矮星和白矮星的磁場(chǎng)在繞行時(shí)相互作用。

該團(tuán)隊(duì)計(jì)劃對(duì)ILTJ1101進(jìn)行觀測(cè)并研究可能從該系統(tǒng)發(fā)出的任何紫外線，這可能會(huì)更多地揭示這兩顆恒星過(guò)去是如何相互作用的。De Ruiter還希望該團(tuán)隊(duì)能夠在脈沖事件期間通過(guò)射電光和X射線觀察該系統(tǒng)，從而揭示磁場(chǎng)之間的相互作用。

“目前，無(wú)線電脈沖已經(jīng)完全消失，但這些脈沖可能會(huì)在以后再次打開(kāi)，”de Ruiter說(shuō)。該團(tuán)隊(duì)還在梳理LOFAR數(shù)據(jù)以尋找其他長(zhǎng)脈沖。

“我們開(kāi)始在射電數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)一些這樣的LPT，”該研究的合著者、牛津大學(xué)物理系射電天文學(xué)家 Kaustubh Rajwade 博士在一份聲明中說(shuō)，“每一項(xiàng)發(fā)現(xiàn)都在告訴我們一些關(guān)于可以產(chǎn)生我們所看到的無(wú)線電發(fā)射的極端天體物理天體的新信息。”

德魯伊特說(shuō)，其他研究小組在過(guò)去幾年中發(fā)現(xiàn)了10個(gè)長(zhǎng)射電脈沖發(fā)射系統(tǒng)，他們正試圖確定是什么產(chǎn)生了它們，因?yàn)檫@些脈沖都起源于銀河系，“與我們以前所知道的任何東西都不同”。

與脈沖星或快速旋轉(zhuǎn)的中子星產(chǎn)生的短爆發(fā)不同，LPT可以持續(xù)幾秒鐘到近一個(gè)小時(shí)，澳大利亞國(guó)際射電天文研究中心科廷大學(xué)節(jié)點(diǎn)的射電天文學(xué)家兼副教授赫利-沃克Natasha Hurley-Walker說(shuō)。她沒(méi)有參與這項(xiàng)新研究。

“回顧過(guò)去，瞬態(tài)射電源刺激了天體物理學(xué)中一些最令人興奮的發(fā)現(xiàn)：脈沖星的發(fā)現(xiàn)，因此也就是中子星的發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)RBs的發(fā)現(xiàn)釋放了測(cè)量星系之間原本不可見(jiàn)物質(zhì)的能力，現(xiàn)在又發(fā)現(xiàn)了LPT，就它們會(huì)告訴我們的信息而言，我們只是冰山一角?！焙绽?沃克通過(guò)電子郵件說(shuō)。

“令我著迷的是，既然我們知道這些來(lái)源的存在，我們實(shí)際上是在幾十年前的歷史數(shù)據(jù)中找到它們——它們隱藏在眾目睽睽之下。用強(qiáng)大的射電望遠(yuǎn)鏡掃描天空只會(huì)帶來(lái)更多令人難以置信的發(fā)現(xiàn)。”

她說(shuō)：“最大的很可能是通過(guò)SETI發(fā)現(xiàn)技術(shù)特征，”赫利-沃克談到可能由智能生命產(chǎn)生的信號(hào)時(shí)說(shuō)，這是SETI研究所幾十年來(lái)一直在尋找的東西。