北京
閱讀時長：4分鐘 | 不是外星人，也不只是脈沖星，這串重復(fù)電波，正在改寫天文學(xué)家的認(rèn)知。
近幾年，天文學(xué)家一直被一種慢半拍的宇宙信號困擾著。
它不是那種一閃而過、毫秒級的快速射電暴，也不像普通脈沖星那樣幾秒甚至更短時間就規(guī)律地“滴答”一次。它慢得多，有些信號隔幾十分鐘才來一次，有些要等上幾個小時。更奇怪的是，它們并不總會出現(xiàn)：有的連續(xù)活躍多年，有的突然沉默幾天，有的干脆像關(guān)機一樣，再也不出現(xiàn)。
這類信號有一個共同的名字——長周期射電暫現(xiàn)源（long-period radio transients，簡稱 LPTs）。到目前為止，人類只發(fā)現(xiàn)了大約十來個這樣的源。ASKAP J1745正是其中最新發(fā)現(xiàn)的對象，它還被研究者稱為理解這類神秘信號的“羅塞塔石碑”。
一開始，天文學(xué)家面對這類慢速重復(fù)電波時，最自然的想法是：會不會是脈沖星？
脈沖星本質(zhì)上是高速旋轉(zhuǎn)的中子星，它們就像宇宙里的燈塔，磁極附近發(fā)出的輻射束隨著自轉(zhuǎn)掃過地球，我們就會接收到一下一下的脈沖。問題在于，普通脈沖星的節(jié)奏通常快得多，有些每秒轉(zhuǎn)好幾圈。長周期射電暫現(xiàn)源動不動幾十分鐘才重復(fù)一次，慢得有些離譜。按照現(xiàn)有模型，中子星如果真的慢到這個程度，通常不應(yīng)該還能穩(wěn)定地產(chǎn)生強射電信號。
所以，問題就卡在這里了：如果不是普通脈沖星，那它們到底是什么？
答案可能不止一個，但ASKAP J1745讓天文學(xué)家第一次清楚地看到：至少有一部分長周期射電暫現(xiàn)源，可能來自一類很緊密的雙星系統(tǒng)。這里的主角，是一顆白矮星，以及它身邊的一顆低質(zhì)量伴星，大概率是紅矮星。
白矮星可以理解為一顆恒星“老去之后留下的核心”。像太陽這種中低質(zhì)量恒星，晚年不會變成黑洞，也通常不會變成中子星，而是會在外層物質(zhì)被拋散后，留下一個又小又密的殘骸，那就是白矮星。
ASKAP J1745的特殊之處在于，它不是一顆孤零零的白矮星，它和一顆伴星靠得很近，兩者繞著共同質(zhì)心飛快旋轉(zhuǎn)。研究團隊把它確認(rèn)成一個正在吸積的白矮星雙星系統(tǒng)，軌道周期約為1.3小時，射電爆發(fā)和 X 射線輻射都隨著這個軌道運動而調(diào)制。
那射電爆發(fā)呢？
ASKAP J1745的射電信號并不是隨便亂閃。研究團隊發(fā)現(xiàn)，它的射電脈沖與雙星軌道相位有關(guān)，常常出現(xiàn)在兩顆星處于特定相對位置的時候。研究指出，這些射電脈沖具有橢圓偏振、復(fù)雜的頻率結(jié)構(gòu)，有時會連續(xù)幾個小時關(guān)閉，這說明信號很可能來自強磁化等離子體中的相干輻射過程。
為什么研究者會把 ASKAP J1745叫作“羅塞塔石碑”？
真正的羅塞塔石碑上刻著同一段內(nèi)容的三種文字，后來幫助學(xué)者讀懂了古埃及象形文字。ASKAP J1745的意義有點類似：它不是只在一個波段里“說話”，而是同時留下了射電、光學(xué)和 X 射線線索。射電告訴我們它在強磁場和帶電粒子中爆發(fā)；光學(xué)光譜幫助確認(rèn)它是吸積白矮星雙星，也就是激變變星；X 射線則暴露了物質(zhì)正在落向白矮星、被加熱的過程。幾種“文字”對上了，謎題就不再只是一個孤立的怪信號了。
所以，這一次的發(fā)現(xiàn)并不是“外星人發(fā)來消息”的故事。它更像一個真正的科學(xué)故事：混亂、緩慢、靠一點點證據(jù)推進(jìn)；但當(dāng)證據(jù)終于對齊時，那種美感并不比任何科幻情節(jié)遜色。
宇宙深處常有信號傳來，這一次，我們終于知道，它大概是怎么發(fā)出的了。
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