天文學家發現了一顆奇異的恒星ASKAP J1832，它每44分鐘發射一次無線電波和X射線脈沖，比典型的脈沖星慢數千倍。這顆罕見的天體還會在數月內急劇變暗，使其成為同類中首例。

一顆距離我們15000光年的恒星，其行為方式與天文學家以往所見截然不同——它每44分鐘閃爍一次，并在數月內以射電和X射線的形式神秘地逐漸暗淡。圖片來源：X射線：NASA/CXC/ICRAR，科廷大學/Z. Wang 等人；紅外：NASA/JPL/CalTech/IPAC；射電：SARAO/MeerKAT；圖像處理：NASA/CXC/SAO/N. Wolk

這項由美國國家航空航天局（ NASA）錢德拉望遠鏡和澳大利亞SKA探路者望遠鏡共同參與的發現，挑戰了現有的天體物理模型。它是一顆古老的磁星、一顆超磁性白矮星，還是某種全新的天體？科學家們對其令人費解的本質感到興奮不已，并正在競相尋找類似的天體。

科學家們結合美國宇航局錢德拉X射線天文臺和位于西澳大利亞瓦賈里縣的平方公里陣列探路者（ASKAP）射電望遠鏡的數據，研究了一個名為ASKAP J1832-0911（簡稱ASKAP J1832）的奇異物體。這個類似恒星的物體距離地球約15000光年，研究結果于5月28日發表在《自然》雜志上。

ASKAP J1832 在 X 射線和射電波段的特寫圖像。圖片來源：X 射線：NASA/CXC/ICRAR，科廷大學/Z. Wang 等人；射電：SARAO/MeerKAT；圖像處理：NASA/CXC/SAO/N. Wolk

ASKAP J1832 屬于一種罕見的“長周期射電瞬變”天體，于 2022 年首次被發現。這些不尋常的天體以緩慢的脈沖模式發射射電信號——比每秒閃爍多次的典型脈沖星慢得多。相比之下，ASKAP J1832 每 44 分鐘脈沖一次，這使得它成為一個極端而令人費解的異常值。

但還有更多。當研究人員使用錢德拉望遠鏡觀測同一天體時，他們發現這顆恒星也以完全相同的44分鐘周期發射X射線脈沖。這標志著有史以來首次在長周期射電瞬變中觀測到X射線與射電波同步脈沖。

ASKAP J1832 的 X 射線、射電和紅外廣角圖像。圖片來源：X 射線：NASA/CXC/ICRAR，科廷大學/Z. Wang 等人；紅外：NASA/JPL/CalTech/IPAC；射電：SARAO/MeerKAT；圖像處理：NASA/CXC/SAO/N. Wolk

“天文學家用各種望遠鏡觀測過無數恒星，但我們從未見過一顆恒星出現這樣的行為，”該研究的第一作者、科廷大學國際射電天文學研究中心（ICRAR）澳大利亞中心的王子騰博士說道。“看到恒星出現這種新的行為模式，真是令人興奮?！?/p>

然而，ASKAP J1832 的現象遠不止于此。團隊利用錢德拉望遠鏡和 SKA 探路者望遠鏡發現，ASKAP J1832 的 X 射線和無線電波在六個月的時間里也急劇下降。X 射線和無線電波的這種 44 分鐘周期變化，加上長達數月的變化，與天文學家在銀河系中觀察到的任何現象都不同。

科學家們目前正在競相弄清楚 ASKAP J1832 是否代表長周期無線電瞬變，以及它的奇異行為是否有助于解開這些物體的起源。

“我們研究了幾種涉及中子星和白矮星的不同可能性，無論是單獨存在的還是伴星存在的，”西班牙巴塞羅那空間科學研究所的合著者南達·雷亞博士說?！暗侥壳盀橹?，還沒有完全匹配的理論，但有些理論比其他理論更可靠?！?/p>

研究小組認為，ASKAP J1832 不太可能是一顆脈沖星或中子星，它從伴星吸收物質，因為它的特性與這些天體的典型射電和 X 射線信號強度不匹配。ASKAP J1832 的一些特性可以用一顆擁有極強磁場的中子星（稱為磁星）來解釋，該中子星的年齡超過 50 萬年。然而，ASKAP J1832 的其他特征——例如其明亮且變化的射電輻射——對于這樣一顆相對古老的磁星來說，很難解釋。

在天空中，ASKAP J1832 似乎位于超新星遺跡（爆炸恒星的殘留物）內，這些遺跡通常包含由超新星形成的中子星。然而，研究團隊認定，這種接近可能只是巧合，兩者之間并無關聯，這促使他們考慮 ASKAP J1832 可能不包含中子星。他們得出結論，孤立的白矮星無法解釋這些數據，但擁有伴星的白矮星或許可以。然而，這需要我們銀河系中迄今為止已知的白矮星最強磁場。

“我們將繼續尋找關于該天體正在發生的事情的線索，并尋找類似的天體，”意大利國家天體物理研究所（INAF）——布雷拉天文臺的共同作者、通寶博士說道。“發現這樣的謎團并不令人沮喪——這正是科學令人興奮的地方！”

該圖顯示了 ASKAP J1832 的射電和 X 射線亮度變化。X 軸顯示重復變化的相位，該量與時間成正比。這兩個圖是通過獲取完整的光變曲線（亮度隨時間的變化）并將其切割成 44 分鐘長的段生成的。然后，這些片段在數學上相互疊加并相加，得到 44 分鐘周期不同部分或相位的 X 射線或射電波平均信號。相位 0.0 對應于該平均信號的開始，相位 1.0 對應于 44 分鐘后平均信號的結束。信號在相位 1.0 和 2.0 之間重復。完整的光變曲線涵蓋了 44 分鐘射電信號的大約 10 個周期和 X 射線信號的大約 8 個周期。X 射線圖中的紅線顯示了 X 射線信號的不確定性。繪制這樣的圖可以清晰地顯示光線隨時間的平均變化。圖片來源：NASA/CXC/ICRAR，科廷大學/Z. Wang 等人；

錢德拉天文臺在2024年2月的兩次觀測中探測到了ASKAP J1832的X射線，當時該源的射電波異常強烈。第三次觀測發生在2024年8月，當時該源的射電波強度比2月份時減弱了約1000倍，但沒有觀測到X射線。錢德拉天文臺未能探測到該源，表明與初次觀測相比，該源的X射線強度至少減弱了10倍。

中國清華大學李迪領導的另一個團隊利用大成射電望遠鏡獨立發現了這個源，但他們沒有報告這里描述的 X 射線行為。

編譯自/ScitechDaily