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15000光年外有個(gè)神秘?zé)o線電信號(hào)

發(fā)布時(shí)間:2023-08-01 10:05:00來源: 科技日?qǐng)?bào)

  【今日視點(diǎn)】

  ◎本報(bào)記者 張佳欣

  宇宙中有許多“閃光點(diǎn)”:有的借助其他光源發(fā)出光亮,有的在大爆炸中一閃而過,有些則發(fā)出脈沖形式的閃光——就像燈塔上旋轉(zhuǎn)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(shí)間表”變亮和變暗。

  據(jù)《自然》雜志報(bào)道,澳大利亞科廷大學(xué)國際射電天文學(xué)研究中心(ICRAR)最近發(fā)現(xiàn)一種令人費(fèi)解的特殊閃光源,它大約每22分鐘閃爍一次,并且自1988年以來一直如此。

  無法解釋成因的信號(hào)

  去年1月26日,ICRAR天文學(xué)家娜塔莎·赫爾利-沃克及其同事在《自然》雜志發(fā)表論文稱,他們?cè)诰嗟丶s4000光年處發(fā)現(xiàn)了一個(gè)奇異的無線電信號(hào),標(biāo)記為(GLEAM-X)J162759.5-523504.3。當(dāng)它處于活躍狀態(tài)時(shí),這個(gè)信號(hào)源會(huì)發(fā)出持續(xù)時(shí)間長達(dá)1分鐘的高能射電暴,約每隔18分鐘一次,科學(xué)家無法解釋其成因。

  于是,研究團(tuán)隊(duì)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(jiǎng)”,其團(tuán)隊(duì)不僅找到了類似天體,而且還在它發(fā)光時(shí)對(duì)其進(jìn)行了觀察。

  2022年7月至9月,該團(tuán)隊(duì)利用默奇森寬場陣列(MWA)射電望遠(yuǎn)鏡,在盾牌座中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)距地15000光年的天體:GPM J1839-10。

  與前者相比,GPM J1839-10的周期稍長,每21—22分鐘產(chǎn)生一次長達(dá)5分鐘的強(qiáng)大射電暴。

  赫爾利-沃克表示,這個(gè)非凡的天體挑戰(zhàn)了人們對(duì)中子星和磁陀星的理解,它們屬于宇宙中最奇特和最極端的天體。

  什么是中子星

  在恒星生命結(jié)束時(shí),它可能會(huì)塌縮成中子星,這是一種將數(shù)十億噸物質(zhì)壓縮到狹小空間中的超致密物體。

  中國科學(xué)院國家天文臺(tái)研究員陳學(xué)雷在接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)說:“打個(gè)比方,如果一顆脈沖星與北京城區(qū)差不多大小,但是它的質(zhì)量卻可能是太陽質(zhì)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(zhì)。這是一種非常奇特的狀態(tài)?!?/p>

  科學(xué)家預(yù)計(jì),隨著中子星老化,它會(huì)減慢速度直到其噴流停止,也就是到達(dá)所謂的“死亡線”。這是一個(gè)理論閾值,表明速度太慢的恒星即將死亡。當(dāng)脈沖減慢到間隔超過幾分鐘時(shí),通常認(rèn)為超過了該閾值。

  GPM J1839-10旋轉(zhuǎn)緩慢,其脈沖大致每22分鐘出現(xiàn)一次,而且每次的持續(xù)時(shí)間長達(dá)5分鐘,這超出了所有人的預(yù)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”的中子星脈沖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恒星系統(tǒng)。

  是脈沖星或磁陀星嗎

  脈沖星和磁陀星均是中子星的一種。有人認(rèn)為,這是一顆脈沖星。

  據(jù)美國《大眾機(jī)械》雜志介紹,脈沖星是快速旋轉(zhuǎn)的中子星,具有強(qiáng)磁場,可在磁極產(chǎn)生射電噴流。只有當(dāng)它們的極點(diǎn)指向地球時(shí),人們才會(huì)接收到脈沖信號(hào),就像燈塔向近海船只發(fā)出的閃爍光。

  除了脈沖之外,識(shí)別脈沖星的關(guān)鍵是時(shí)間。脈沖星的旋轉(zhuǎn)速度快得令人難以置信,有些脈沖星每毫秒就用無線電波束沖擊地球一次,最長的脈沖大約每分鐘一次。快速瞬變也為恒星的射電噴流提供動(dòng)力。如果它們減速,噴流就會(huì)完全消失。因此,人們發(fā)現(xiàn)脈沖間隔為22分鐘的脈沖星的機(jī)會(huì)非常小。

  有天文學(xué)家認(rèn)為它可能是一顆磁陀星。據(jù)澳大利亞《對(duì)話》雜志報(bào)道,隨著“年齡”的增長,脈沖星的速度會(huì)變慢,脈沖也會(huì)變得更微弱,直到最終完全停止產(chǎn)生無線電波,異常緩慢的脈沖星一般解釋為磁陀星。

  陳學(xué)雷表示,磁陀星是一種特殊類型的脈沖星,只不過它的磁場比別的脈沖星更強(qiáng),會(huì)產(chǎn)生規(guī)則的射電脈沖。

  《大眾機(jī)械》稱,如果該物體是磁陀星,有些現(xiàn)象也是無法解釋的。磁陀星通常會(huì)在射電爆發(fā)的同時(shí)產(chǎn)生X射線,最后一顆具有這樣脈沖間隔的中子星在大約3年后停止了發(fā)射。而GPM J1839-10似乎不產(chǎn)生X射線,而且它已經(jīng)發(fā)射了30多年。

  會(huì)是外星生命的信號(hào)嗎

  陳學(xué)雷告訴記者:“外星人是否會(huì)主動(dòng)地向宇宙發(fā)射無線電波,這還是不確定的。我們更可能認(rèn)為觀察到的是一種自然現(xiàn)象?!?/p>

  英國愛科學(xué)新聞網(wǎng)報(bào)道稱,拿外星人當(dāng)作GPM J1839-10的說辭是沒有意義的。該信號(hào)的頻譜太廣、太強(qiáng)大,不可能是技術(shù)文明的產(chǎn)物。赫爾利-沃克也表示,當(dāng)確定可在很寬的頻率范圍內(nèi)檢測到該信號(hào)后,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(shí)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(zhuǎn)速度也更慢。然而,研究小組補(bǔ)充說,這個(gè)天體的無線電發(fā)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,無論這背后的機(jī)制是什么,這都是一個(gè)非凡的發(fā)現(xiàn),對(duì)理解中子星的物理機(jī)制和極端環(huán)境中的磁場行為具有重要意義。研究人員還提出了有關(guān)磁星形成和演化的新問題,并可能揭示快速射電暴等神秘現(xiàn)象的起源。

(責(zé)編:李雅妮)

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