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银河系中的神秘脉冲

过去十年间，科学家们探测到一种令人费解的现象：来自我们银河系内部的无线电脉冲，它们以大约每两小时一次的频率跳动，宛如宇宙的心跳。这些持续时间长达30到90秒的无线电爆发，似乎来自大熊座（也就是我们熟知的大北斗星所在的方向）。

突破性发现：双星系统是罪魁祸首

现在，天文学家们终于锁定了这些不寻常的无线电脉冲的惊人来源：一颗已经死亡的恒星，即白矮星，它正在紧密围绕着一颗小型、低温的红矮星运行。红矮星是宇宙中最常见的恒星类型。

这两个恒星，统称为ILTJ1101，彼此靠得非常近，它们的磁场相互作用，从而发射出一种被称为长周期无线电瞬变（Long Period Radio Transient，简称LPT）的现象。在此之前，长周期无线电爆发通常只与中子星有关，中子星是巨大恒星爆炸后留下的高密度残骸。

这项发表在周三《自然·天文学》杂志上的研究表明，双星系统中恒星的运动也可以产生罕见的LPT。

“我们首次确定了哪些恒星会产生这种神秘的新型‘长周期无线电瞬变’中的无线电脉冲，”该研究的主要作者，澳大利亚悉尼大学的博士后学者Iris de Ruiter博士说。

意义深远：开启星际脉冲研究新篇章

天文学家们表示，对这种来自双星系统的明亮、长周期无线电爆发的前所未有的观测仅仅是一个开始。这一发现有助于科学家们更好地理解哪些类型的恒星能够产生并向宇宙发送无线电脉冲，并揭示这两颗相互缠绕的恒星的历史和动态。

解开谜团：精确的观测和分析

为了解开银河系的这个谜团，de Ruiter设计了一种方法，可以在低频阵列射电望远镜（LOFAR）的档案中识别出持续数秒到数分钟的无线电脉冲。LOFAR是一个遍布欧洲的射电望远镜网络，也是在地球上可探测到的最低频率下运行的最大的射电阵列。

De Ruiter在阿姆斯特丹大学攻读博士学位期间开发了她的方法，她在2015年的观测中发现了一个单独的脉冲。然后，她专注于同一片天空，又发现了六个脉冲。所有这些脉冲似乎都来自一颗微弱的红矮星。但de Ruiter并不认为这颗恒星能够自己产生无线电波。一定有其他因素在促成这一切。

这些脉冲不同于快速射电暴（Fast Radio Bursts，简称FRB），快速射电暴是极其明亮的、持续时间仅为毫秒级的无线电波闪光。De Ruiter说，几乎所有的FRB都来自我们的银河系之外，尽管其中一些会重复出现，但许多似乎是一次性事件。快速射电暴也更加明亮。

“无线电脉冲与FRB非常相似，但它们的持续时间各不相同，”研究的共同作者，西北大学跨学科探索与天体物理学研究中心的研究助理教授Charles Kilpatrick在一份声明中说。

“这些脉冲的能量远低于FRB，通常持续几秒钟，而FRB则持续几毫秒。长周期无线电瞬变和FRB之间是否存在一个连续的物体，或者它们是否是不同的群体，仍然是一个重要的问题。”

De Ruiter和她的同事们使用亚利桑那州霍普金斯山上的MMT天文台的21英尺（6.5米）多镜面望远镜，以及位于德克萨斯州戴维斯山麦克唐纳天文台的Hobby-Eberly望远镜上的LRS2仪器，对红矮星进行了后续观测。

Kilpatrick说，观测显示红矮星在快速来回移动，其运动与无线电脉冲之间的两小时周期相吻合。来回运动是由于另一颗恒星的引力拉动红矮星造成的。研究人员能够测量运动并计算出伴星的质量，他们确定伴星是一颗白矮星。

该团队发现，这两颗距离地球1600光年的恒星，在围绕一个共同的重心旋转时，以每125.5分钟一次的频率一起脉动。

解码神秘的脉冲：两种可能的解释

研究团队认为这些脉冲背后有两种可能的原因。要么是白矮星具有强大的磁场，会定期释放脉冲，要么是红矮星和白矮星的磁场在它们绕轨道运行时相互作用。

该团队计划观测ILTJ1101，并研究该系统可能发出的任何紫外线，这可能揭示更多关于这两颗恒星过去如何相互作用的信息。De Ruiter还希望该团队能够在脉冲事件期间在无线电光和X射线中观察该系统，这可以揭示磁场之间的相互作用。

“目前，无线电脉冲已经完全消失了，但这些脉冲可能会在稍后的时间再次打开，”de Ruiter说。

该团队还在梳理LOFAR的数据，寻找其他长周期脉冲。

“我们开始在我们的无线电数据中发现一些这样的LPT，”研究的共同作者，牛津大学物理系射电天文学家Kaustubh Rajwade博士在一份声明中说。“每一个发现都在告诉我们一些关于可以创造我们所看到的无线电辐射的极端天体物理对象的新信息。”