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神秘無線電波瞬閃訊號「步調緩慢」 打破中子星規則

澳洲ASKAP望遠鏡探測到的神秘無線電波瞬閃訊號,可能來自中子星或白矮星。示意圖。(取自澳洲CSIRO官網https://www.csiro.au/ ,CSIRO Australia)

澳洲ASKAP望遠鏡探測到的神秘無線電波瞬閃訊號,可能來自中子星或白矮星。示意圖。(取自澳洲CSIRO官網https://www.csiro.au/ ,CSIRO Australia)

2024/06/08 05:54

首次上稿 01:15
更新時間 05:54

〔編譯管淑平/綜合報導〕澳洲雪梨大學與澳洲國家級科學研究機構「澳洲聯邦科學與工業研究組織(CSIRO)」的研究人員,偶然探測到一種神秘的無線電波瞬閃(radio transient)訊號,令科學家十分困惑,可能來自一顆打破所有已知規則、旋轉速度極為緩慢的中子星,或是白矮星。這項發現都將令天文學家重新審視對這兩種星體的了解。

天文學家有時會探測到這種間歇性的無線電波訊號,稱為「無線電波瞬閃」,這種訊號大多被認為來自快速旋轉的中子星「脈衝星」週期性發出的無線電波,其旋轉速度通常非常快,幾秒甚至不到一秒的時間就完成自轉一週。但這次發現的訊號並不像歷來所發現的任何這類活動,目前已知的3000多顆中子星中,沒有一顆旋轉地如此緩慢。

這份5日在《自然天文學(Nature Astronomy)》期刊發表的報告,第一作者、雪梨大學天文學家卡雷布(Manisha Caleb)說,「發現一顆用這種方式發出無線電波脈衝的候選中子星,高度不尋常,這種訊號以這麼緩慢的步調重複,本身就很特別」。

這個訊號被命名為ASKAP J1935+2148,是研究人員利用CSIRO的「平方公里級陣列探路者(ASKAP)」無線電波望遠鏡監測伽瑪射線來源和快速電波爆發時,在2022年10月偶然發現的,之後以ASKAP和敏感度更高的南非MeerKAT無線電波望遠鏡進一步觀察幾個月。

研究指出,ASKAP J1935+2148屬於一種相當新類型的長週期無線電波瞬閃,歷來只發現過另外兩次。它的週期是53.8分,是目前所知這類訊號週期最長的,但不尋常之處不僅止於此,這個訊號以三種狀態交替出現,第一種是明亮的線性偏振脈衝持續10到50秒,第二種是微弱的圓偏振脈衝,僅持續370毫秒,第三種是訊號完全靜默。推測這三種狀交替出現可能是因為訊號源本身的磁場和電漿流,和周圍強烈磁場之間複雜的交互作用。

ASKAP J1935+2148的來源還是個謎,研究人員說,可能來自一顆旋轉得很慢的中子星或白矮星。白矮星通常旋轉週期較慢,但是目前不清楚白矮星能用什麼機制產生這種無線電波瞬閃模式,一種可能的解釋是,這個訊號源是一個聯星系統的一部分,其中一顆中子星或白矮星圍繞另一顆尚未被觀測到的恆星運行,這可能會促使天文學家重新思考數十年來對中子星或白矮星的了解。

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