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15000光年外有個神秘無線電信號

發布時間:2023-08-01 10:05:00來源: 科技日報

  【今日視點】

  ◎本報記者 張佳欣

  宇宙中有許多“閃光點”:有的借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(chong) 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(men) 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(ya) 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分鍾閃爍一次,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(men) 在距地約4000光年處發現了一個(ge) 奇異的無線電信號,標記為(wei) (GLEAM-X)J162759.5-523504.3。當它處於(yu) 活躍狀態時,這個(ge) 信號源會(hui) 發出持續時間長達1分鍾的高能射電暴,約每隔18分鍾一次,科學家無法解釋其成因。

  於(yu) 是,研究團隊開始尋找類似天體(ti) ,看看這是唯一的還是隻是冰山一角。此次,赫爾利-沃克“中了大獎”,其團隊不僅(jin) 找到了類似天體(ti) ,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(ge) 距地15000光年的天體(ti) :GPM J1839-10。

  與(yu) 前者相比,GPM J1839-10的周期稍長,每21—22分鍾產(chan) 生一次長達5分鍾的強大射電暴。

  赫爾利-沃克表示,這個(ge) 非凡的天體(ti) 挑戰了人們(men) 對中子星和磁陀星的理解,它們(men) 屬於(yu) 宇宙中最奇特和最極端的天體(ti) 。

  什麽(me) 是中子星

  在恒星生命結束時,它可能會(hui) 塌縮成中子星,這是一種將數十億(yi) 噸物質壓縮到狹小空間中的超致密物體(ti) 。

  中國科學院國家天文台研究員陳學雷在接受科技日報記者采訪時說:“打個(ge) 比方,如果一顆脈衝(chong) 星與(yu) 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(liang) 倍左右,又好比是指甲蓋大小的一塊麵積上承載了好幾億(yi) 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(hui) 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(ge) 理論閾值,表明速度太慢的恒星即將死亡。當脈衝(chong) 減慢到間隔超過幾分鍾時,通常認為(wei) 超過了該閾值。

  GPM J1839-10旋轉緩慢,其脈衝(chong) 大致每22分鍾出現一次,而且每次的持續時間長達5分鍾,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(chong) 的首次記錄可追溯到1988年,這意味著該天體(ti) 完全是一種新型的恒星係統。

  是脈衝(chong) 星或磁陀星嗎

  脈衝(chong) 星和磁陀星均是中子星的一種。有人認為(wei) ,這是一顆脈衝(chong) 星。

  據美國《大眾(zhong) 機械》雜誌介紹,脈衝(chong) 星是快速旋轉的中子星,具有強磁場,可在磁極產(chan) 生射電噴流。隻有當它們(men) 的極點指向地球時,人們(men) 才會(hui) 接收到脈衝(chong) 信號,就像燈塔向近海船隻發出的閃爍光。

  除了脈衝(chong) 之外,識別脈衝(chong) 星的關(guan) 鍵是時間。脈衝(chong) 星的旋轉速度快得令人難以置信,有些脈衝(chong) 星每毫秒就用無線電波束衝(chong) 擊地球一次,最長的脈衝(chong) 大約每分鍾一次。快速瞬變也為(wei) 恒星的射電噴流提供動力。如果它們(men) 減速,噴流就會(hui) 完全消失。因此,人們(men) 發現脈衝(chong) 間隔為(wei) 22分鍾的脈衝(chong) 星的機會(hui) 非常小。

  有天文學家認為(wei) 它可能是一顆磁陀星。據澳大利亞(ya) 《對話》雜誌報道,隨著“年齡”的增長,脈衝(chong) 星的速度會(hui) 變慢,脈衝(chong) 也會(hui) 變得更微弱,直到最終完全停止產(chan) 生無線電波,異常緩慢的脈衝(chong) 星一般解釋為(wei) 磁陀星。

  陳學雷表示,磁陀星是一種特殊類型的脈衝(chong) 星,隻不過它的磁場比別的脈衝(chong) 星更強,會(hui) 產(chan) 生規則的射電脈衝(chong) 。

  《大眾(zhong) 機械》稱,如果該物體(ti) 是磁陀星,有些現象也是無法解釋的。磁陀星通常會(hui) 在射電爆發的同時產(chan) 生X射線,最後一顆具有這樣脈衝(chong) 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(chan) 生X射線,而且它已經發射了30多年。

  會(hui) 是外星生命的信號嗎

  陳學雷告訴記者:“外星人是否會(hui) 主動地向宇宙發射無線電波,這還是不確定的。我們(men) 更可能認為(wei) 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(yi) 的。該信號的頻譜太廣、太強大,不可能是技術文明的產(chan) 物。赫爾利-沃克也表示,當確定可在很寬的頻率範圍內(nei) 檢測到該信號後,他們(men) 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(ge) 天體(ti) 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,無論這背後的機製是什麽(me) ,這都是一個(ge) 非凡的發現,對理解中子星的物理機製和極端環境中的磁場行為(wei) 具有重要意義(yi) 。研究人員還提出了有關(guan) 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。

(責編:李雅妮)

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