天文学家破解神秘重复无线电信号之谜：源自白矮星与红矮星双星系统

IT之家于3月12日报道，天文学专家们终于破解了一个自去年被观测到以来令人困惑的重复无线电信号之谜。经过细致的分析，研究团队将这种信号追踪至一个独特的双星系统，里面包含一颗白矮星和一颗红矮星伴星。该无线电信号每两小时重复一次，早在十年前就已被探测到，源头位于大熊座。

IT之家指出，根据新研究，这种重复无线电信号的形成源自白矮星与红矮星在紧凑的双星系统 ILTJ1101 中的磁场相互作用。之前，类似的长周期无线电信号只在中子星中被探测到，因此这项发现为信号的来源提供了新的视角。

“现阶段已知几颗高度磁化的中子星，即磁星，可以发出数秒周期的无线电信号。”研究团队的成员、美国西北大学的天体物理学家查尔斯·基尔帕特里克在声明中提到。“一些物理学家曾猜测，某些天体可能因为自转而在特定间隔内发射脉冲，因此我们只能在这些天体指向我们时观测到无线电信号。”

“如今，我们已明确部分长周期无线电信号来源于双星系统。我们希望这一发现能够激励射电天文学家寻找可能来自中子星或磁星双星系统的新信号源。”该团队的研究成果已于3月12日发表于《自然・天文学》杂志。

研究团队的领导者、澳大利亚悉尼大学的伊里斯·德·鲁伊特在2024年首次发现了这一信号。当时，她正在分析低频阵列射电望远镜（LOFAR）收集的往年数据。LOFAR是现今地球上能够探测到最低频率的射电望远镜。

这一脉冲信号在2015年LOFAR的数据中第一次出现。在确认第一个信号后，德·鲁伊特又发现了来自同一源头的六个类似脉冲信号。这些无线电信号的持续时间从几秒到几分钟不等，尽管持续时间有所不同，但它们的重复周期却极为规律，每两小时一次。

这些脉冲信号与“快速射电暴”（FRBs）现象有一定的相似性，但发生频率却显著较低。

“这些无线电信号与快速射电暴非常接近，但它们的持续时间差异明显。”基尔帕特里克提到，“与快速射电暴相比，这些信号的能量要低许多，持续时间多在几秒，而快速射电暴的持续时间主要为毫秒。目前仍待探索一个重要问题：长周期无线电信号与快速射电暴之间是否存在连续的天体类型，抑或它们完全属于不同分类。”

为了探讨这些规律性无线电信号的来源，研究团队继续使用亚利桑那州的多镜面望远镜（MMT）和德克萨斯州的麦当劳天文台进行了深入研究。结果表明，这些信号的源头是距离地球约1600光年的两颗恒星，它们以每125.5分钟一圈的速度相互旋转。

研究人员利用MMT对这一系统进行了长达两小时的完整周期观察，揭示了该系统的真正特征。通过详细的观测，研究人员不仅追踪了其运动轨迹，还对红矮星的光进行分光分析，从而获得了有关红矮星的细节信息。

“这些光谱数据中的光谱线让我们能够确认，红矮星正以与无线电信号相同的两小时周期快速摆动。”基尔帕特里克说，“这强有力证明红矮星属于一个双星系统。”

这种恒星的来回运动似乎源自ILTJ1101中的一颗几乎不可见的伴星的引力牵引，这种运动变化使得研究团队能够推算出这一微弱伴星的质量。

“在几乎所有情况下，它的质量和隐形特性都指向它应是白矮星。”基尔帕特里克解释道，“这证实了白矮星双星起源的主要假设，也是我们首次直接验证长周期无线电信号来源的天体系统的证据。”

天文学家们打算进一步研究ILTJ1101的高能紫外辐射，这可能揭示白矮星的温度以及更多关于红矮星与白矮星双星系统的细节。

“能够为这一谜题增添新的拼图，感觉真是非常酷。”团队负责人德·鲁伊特表示，“我们与来自多个天文领域的专家合作，通过不同的技术与观测手段，逐步接近问题的答案。”

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