二十年谜题告破:天文学家锁定神秘长周期射电信号源 确认为「白矮星+红矮星」共生双星
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二十年谜题告破:天文学家锁定神秘长周期射电信号源 确认为「白矮星+红矮星」共生双星

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二十年谜题告破:天文学家锁定神秘长周期射电信号源 确认为「白矮星+红矮星」共生双星

摘要: 自 2005 年首次观测以来,长周期射电暂现源(long-period radio transients)的来源一直困扰天文学界——已知约十余例的此类信号在数分钟到超过一小时的时间尺度上发出射电脉冲,远长于普通脉冲星的毫秒级爆发。此前主流猜测指向高度磁化的中子星「磁星」。由澳大利亚 SKA Pathfinder(ASKAP)阵列的最新观测显示,编号 ASKAP J1745-5051 的信号源是一对共生双星:一颗直径与地球相仿、质量与太阳相当的白矮星,正从一颗质量约为太阳十分之一的红矮星伴星处吸积物质。该研究由悉尼大学博士生 Kovi Rose 领衔。

ASKAP J1745-5051 共生双星系统的艺术想象图:白矮星从红矮星伴星处吸积物质,同时发出长周期射电脉冲和 X 射线爆发。

ASKAP J1745-5051 的特别之处在于,它同时发出长周期射电脉冲和 X 射线爆发现象——这在已知长周期射电暂现源中相当罕见。Rose 表示:「长周期射电暂现源多年来一直令天文学家感到困惑,如今我们已能证明其中之一的信号源来自一颗正在吞噬伴星物质的白矮星。」

双星系统轨道周期仅 1.4 小时,且为偏心率极高的椭圆轨道。物质由红矮星向白矮星螺旋下落时摩擦升温至数十万甚至数百万度,产生 X 射线;而射电辐射则来自两颗恒星各自磁场在近星点附近的相互作用——磁场相互碰撞将带电粒子从恒星表面剥离,形成射电辐射。研究团队特别指出,射电与 X 射线的峰值时刻并不重合,说明两者产生于系统的不同区域。

研究团队强调,ASKAP J1745-5051 的双星机制并不能解释所有长周期射电暂现源。已知源中只有另一例同样产生 X 射线,因此其余源可能仍来自磁星或别的机制。Rose 将该系统比作「恒星版的罗塞塔石碑」——有望帮助天文学家区分不同类型的长周期射电暂现源。

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Contributors: Ou Yang Jiahong
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