1988年以來每22分鐘閃爍一次 15000光年外有個神秘無線電信號
2023-08-02 08:25 作者：張佳欣 來源：科技日報 閱覽：
一顆超長週期磁星（藝術圖）。這是一種罕見的恆星，具有極強的磁場，可以產生強大的能量爆發。圖片來源：澳大利亞科廷大學國際射電天文學研究中心
【今日視點】
◎本報記者 張佳欣
宇宙中有許多「閃光點」：有的藉助其他光源發出光亮，有的在大爆炸中一閃而過，有些則發出脈衝形式的閃光——就像燈塔上旋轉的燈光。宇宙中的某些能量源將一束又一束的光子打在人們的視線中，隨著它自己的「時間表」變亮和變暗。
據《自然》雜誌報道，澳大利亞科廷大學國際射電天文學研究中心（ICRAR）最近發現一種令人費解的特殊閃光源，它大約每22分鐘閃爍一次，並且自1988年以來一直如此。
無法解釋成因的信號
去年1月26日，ICRAR天文學家娜塔莎·赫爾利-沃克及其同事在《自然》雜誌發表論文稱，他們在距地約4000光年處發現了一個奇異的無線電信號，標記為（GLEAM-X）J162759.5-523504.3。當它處於活躍狀態時，這個信號源會發出持續時間長達1分鐘的高能射電暴，約每隔18分鐘一次，科學家無法解釋其成因。
於是，研究團隊開始尋找類似天體，看看這是唯一的還是只是冰山一角。此次，赫爾利-沃克「中了大獎」，其團隊不僅找到了類似天體，而且還在它發光時對其進行了觀察。
2022年7月至9月，該團隊利用默奇森寬場陣列（MWA）射電望遠鏡，在盾牌座中發現了一個距地15000光年的天體：GPM J1839-10。
與前者相比，GPM J1839-10的週期稍長，每21—22分鐘產生一次長達5分鐘的強大射電暴。
赫爾利-沃克表示，這個非凡的天體挑戰了人們對中子星和磁陀星的理解，牠們屬於宇宙中最奇特和最極端的天體。
什麼是中子星
在恆星生命結束時，它可能會塌縮成中子星，這是一種將數十億噸物質壓縮到狹小空間中的超緻密物體。
中國科學院國家天文臺研究員陳學雷在接受科技日報記者採訪時說：「打個比方，如果一顆脈衝星與北京城區差不多大小，但是它的質量卻可能是太陽質量的兩倍左右，又好比是指甲蓋大小的一塊面積上承載了好幾億噸物質。這是一種非常奇特的狀態。」
科學家預計，隨著中子星老化，它會減慢速度直到其噴流停止，也就是到達所謂的「死亡線」。這是一個理論閾值，表明速度太慢的恆星即將死亡。當脈衝減慢到間隔超過幾分鐘時，通常認為超過了該閾值。
GPM J1839-10旋轉緩慢，其脈衝大致每22分鐘出現一次，而且每次的持續時間長達5分鐘，這超出了所有人的預期。換句話說，它在「死亡線」以下，但它還「活」著。
這顆理論上「行將就木」的中子星脈衝的首次記錄可追溯到1988年，這意味著該天體完全是一種新型的恆星系統。
是脈衝星或磁陀星嗎
脈衝星和磁陀星均是中子星的一種。有人認為，這是一顆脈衝星。
據美國《大眾機械》雜誌介紹，脈衝星是快速旋轉的中子星，具有強磁場，可在磁極產生射電噴流。只有當牠們的極點指向地球時，人們才會接收到脈衝信號，就像燈塔向近海船隻發出的閃爍光。
除了脈衝之外，識別脈衝星的關鍵是時間。脈衝星的旋轉速度快得令人難以置信，有些脈衝星每毫秒就用無線電波束衝擊地球一次，最長的脈衝大約每分鐘一次。快速瞬變也為恆星的射電噴流提供動力。如果牠們減速，噴流就會完全消失。因此，人們發現脈衝間隔為22分鐘的脈衝星的機會非常小。
有天文學家認為它可能是一顆磁陀星。據澳大利亞《對話》雜誌報道，隨著「年齡」的增長，脈衝星的速度會變慢，脈衝也會變得更微弱，直到最終完全停止產生無線電波，異常緩慢的脈衝星一般解釋為磁陀星。
陳學雷表示，磁陀星是一種特殊類型的脈衝星，只不過它的磁場比別的脈衝星更強，會產生規則的射電脈衝。
《大眾機械》稱，如果該物體是磁陀星，有些現象也是無法解釋的。磁陀星通常會在射電爆發的同時產生X射線，最後一顆具有這樣脈衝間隔的中子星在大約3年後停止了發射。而GPM J1839-10似乎不產生X射線，而且它已經發射了30多年。
會是外星生命的信號嗎
陳學雷告訴記者：「外星人是否會主動地向宇宙發射無線電波，這還是不確定的。我們更可能認為觀察到的是一種自然現象。」
英國愛科學新聞網報道稱，拿外星人當作GPM J1839-10的說辭是沒有意義的。該信號的頻譜太廣、太強大，不可能是技術文明的產物。赫爾利-沃克也表示，當確定可在很寬的頻率範圍內檢測到該信號後，他們很快排除了來自外星人的想法。
在論文中，研究人員暫時提出了這是一顆高度磁化的白矮星的可能性，它比磁星大得多，旋轉速度也更慢。然而，研究小組補充說，這個天體的無線電發射至少比迄今檢測到的最亮白矮星亮1000倍。
赫爾利-沃克表示，無論這背後的機制是什麼，這都是一個非凡的發現，對理解中子星的物理機制和極端環境中的磁場行為具有重要意義。研究人員還提出了有關磁星形成和演化的新問題，並可能揭示快速射電暴等神秘現象的起源。
【今日視點】
◎本報記者 張佳欣
宇宙中有許多「閃光點」：有的藉助其他光源發出光亮，有的在大爆炸中一閃而過，有些則發出脈衝形式的閃光——就像燈塔上旋轉的燈光。宇宙中的某些能量源將一束又一束的光子打在人們的視線中，隨著它自己的「時間表」變亮和變暗。
據《自然》雜誌報道，澳大利亞科廷大學國際射電天文學研究中心（ICRAR）最近發現一種令人費解的特殊閃光源，它大約每22分鐘閃爍一次，並且自1988年以來一直如此。
無法解釋成因的信號
去年1月26日，ICRAR天文學家娜塔莎·赫爾利-沃克及其同事在《自然》雜誌發表論文稱，他們在距地約4000光年處發現了一個奇異的無線電信號，標記為（GLEAM-X）J162759.5-523504.3。當它處於活躍狀態時，這個信號源會發出持續時間長達1分鐘的高能射電暴，約每隔18分鐘一次，科學家無法解釋其成因。
於是，研究團隊開始尋找類似天體，看看這是唯一的還是只是冰山一角。此次，赫爾利-沃克「中了大獎」，其團隊不僅找到了類似天體，而且還在它發光時對其進行了觀察。
2022年7月至9月，該團隊利用默奇森寬場陣列（MWA）射電望遠鏡，在盾牌座中發現了一個距地15000光年的天體：GPM J1839-10。
與前者相比，GPM J1839-10的週期稍長，每21—22分鐘產生一次長達5分鐘的強大射電暴。
赫爾利-沃克表示，這個非凡的天體挑戰了人們對中子星和磁陀星的理解，牠們屬於宇宙中最奇特和最極端的天體。
什麼是中子星
在恆星生命結束時，它可能會塌縮成中子星，這是一種將數十億噸物質壓縮到狹小空間中的超緻密物體。
中國科學院國家天文臺研究員陳學雷在接受科技日報記者採訪時說：「打個比方，如果一顆脈衝星與北京城區差不多大小，但是它的質量卻可能是太陽質量的兩倍左右，又好比是指甲蓋大小的一塊面積上承載了好幾億噸物質。這是一種非常奇特的狀態。」
科學家預計，隨著中子星老化，它會減慢速度直到其噴流停止，也就是到達所謂的「死亡線」。這是一個理論閾值，表明速度太慢的恆星即將死亡。當脈衝減慢到間隔超過幾分鐘時，通常認為超過了該閾值。
GPM J1839-10旋轉緩慢，其脈衝大致每22分鐘出現一次，而且每次的持續時間長達5分鐘，這超出了所有人的預期。換句話說，它在「死亡線」以下，但它還「活」著。
這顆理論上「行將就木」的中子星脈衝的首次記錄可追溯到1988年，這意味著該天體完全是一種新型的恆星系統。
是脈衝星或磁陀星嗎
脈衝星和磁陀星均是中子星的一種。有人認為，這是一顆脈衝星。
據美國《大眾機械》雜誌介紹，脈衝星是快速旋轉的中子星，具有強磁場，可在磁極產生射電噴流。只有當牠們的極點指向地球時，人們才會接收到脈衝信號，就像燈塔向近海船隻發出的閃爍光。
除了脈衝之外，識別脈衝星的關鍵是時間。脈衝星的旋轉速度快得令人難以置信，有些脈衝星每毫秒就用無線電波束衝擊地球一次，最長的脈衝大約每分鐘一次。快速瞬變也為恆星的射電噴流提供動力。如果牠們減速，噴流就會完全消失。因此，人們發現脈衝間隔為22分鐘的脈衝星的機會非常小。
有天文學家認為它可能是一顆磁陀星。據澳大利亞《對話》雜誌報道，隨著「年齡」的增長，脈衝星的速度會變慢，脈衝也會變得更微弱，直到最終完全停止產生無線電波，異常緩慢的脈衝星一般解釋為磁陀星。
陳學雷表示，磁陀星是一種特殊類型的脈衝星，只不過它的磁場比別的脈衝星更強，會產生規則的射電脈衝。
《大眾機械》稱，如果該物體是磁陀星，有些現象也是無法解釋的。磁陀星通常會在射電爆發的同時產生X射線，最後一顆具有這樣脈衝間隔的中子星在大約3年後停止了發射。而GPM J1839-10似乎不產生X射線，而且它已經發射了30多年。
會是外星生命的信號嗎
陳學雷告訴記者：「外星人是否會主動地向宇宙發射無線電波，這還是不確定的。我們更可能認為觀察到的是一種自然現象。」
英國愛科學新聞網報道稱，拿外星人當作GPM J1839-10的說辭是沒有意義的。該信號的頻譜太廣、太強大，不可能是技術文明的產物。赫爾利-沃克也表示，當確定可在很寬的頻率範圍內檢測到該信號後，他們很快排除了來自外星人的想法。
在論文中，研究人員暫時提出了這是一顆高度磁化的白矮星的可能性，它比磁星大得多，旋轉速度也更慢。然而，研究小組補充說，這個天體的無線電發射至少比迄今檢測到的最亮白矮星亮1000倍。
赫爾利-沃克表示，無論這背後的機制是什麼，這都是一個非凡的發現，對理解中子星的物理機制和極端環境中的磁場行為具有重要意義。研究人員還提出了有關磁星形成和演化的新問題，並可能揭示快速射電暴等神秘現象的起源。
