新發現的一個週期接近一小時的電波瞬變體展示了一個引人入勝的天體之謎。 這個天體呈現出三種不同的發射狀態，可能是一顆緩慢旋轉的中子星，也可能是一顆獨特的白矮星，挑戰著我們現有天文學知識的極限。

當天文學家將電波望遠鏡指向太空時，我們偶爾會偵測到來自宇宙遙遠地方的短暫無線電波爆發。 這些被稱為”射電瞬變”的脈衝串有不同的表現形式–有的只爆發一次就一去不復返，有的則有規律地忽明忽暗。

大多數電波瞬變被認為是來自旋轉的中子星，即脈衝星。 這些恆星像宇宙燈塔一樣持續發射無線電波脈衝，以驚人的速度旋轉，每次旋轉只需幾秒鐘甚至幾分之一秒。

然而，最近我們發現了一個不同於以往的無線電瞬態訊號。 這個訊號的周期將近一個小時，是有紀錄以來最長的。 在不同的觀測中，它有時會產生長而明亮的閃光，有時會產生微弱而快速的脈衝，有時則完全沒有訊號。

我們還不完全清楚發生了什麼，但訊號源很可能是一顆極不尋常的中子星。 不過，其他解釋仍然是可能的。 我們的發現已發表在Nature Astronomy。

認識ASKAP J1935+2148（名稱中的數字指的是它在天空中的位置）。 這個週期性射電瞬變天體是利用CSIRO的ASKAP射電望遠鏡在西澳大利亞內陸的Wajarri Yamaji鄉發現的。

這架望遠鏡的視野非常寬廣，這意味著它可以非常快速地勘測宇宙中的大片區域。 這使它非常適合探測新的奇異現象。

利用ASKAP，我們同時監測伽瑪射線源，並搜尋快速電波暴的脈衝，這時我們發現ASKAP J1935+2148 在資料中緩慢閃爍。 這個訊號之所以引人注目，是因為它是由”圓極化”無線電波組成的，這意味著訊號在太空中傳播時，電波的方向會發生旋轉。

藝術家描繪的澳洲聯邦科學與工業研究組織的ASKAP 電波望遠鏡與兩個版本的神秘天體：中子星還是白矮星？ 圖片來源：Carl Knox/OzGrav

我們的眼睛無法區分圓偏振光和普通的非偏振光。 然而，ASKAP 就像一副偏振太陽眼鏡，能過濾掉成千上萬普通光源的眩光。

在首次探測後，我們利用ASKAP 和南非靈敏度更高的MeerKAT 射電望遠鏡進行了幾個月的進一步觀測。

ASKAP J1935+2148 屬於相對較新的長週期射電瞬變體。 目前只發現過另外兩個，而ASKAP J1935+2148 的週期為53.8 分鐘，是迄今為止最長的。

然而，超長的周期只是個開始。 我們看到ASKAP J1935+2148 有三種不同的狀態或模式。

在第一種狀態下，我們看到明亮的線性（而非圓極化）極化脈衝，持續時間從10 秒到50 秒不等。 在第二種狀態下，圓極化脈衝則弱得多，只能持續約370 毫秒。 第三種狀態是安靜或淬火狀態，完全沒有脈衝。

ASKAP J1935+2148 閃爍不停。 上面的發光雲團是一顆早已爆炸的恆星的殘骸，被稱為超新星殘骸。 圖片來源：Emil Lenc， CC BY-NC

這些不同的模式，以及它們之間的切換，可能是複雜的磁場和等離子體流與周圍空間的強磁場相互作用的結果。我們在中子星中也看到類似的模式，但根據我們目前對中子星的了解，它們不可能有這麼長的週期。

如此長週期訊號的來源仍然是一個巨大的謎團，其中最主要的嫌疑是一顆緩慢旋轉的中子星。 不過，我們也不能排除該天體是一顆白矮星的可能性–白矮星是一顆燃料耗盡的燃燒殆盡的恆星的地球大小的殘渣。

白矮星的自轉週期通常很慢，但我們不知道它有什麼辦法能產生我們在這裡看到的無線電訊號。 更重要的是，附近沒有其他高磁性白矮星，這使得中子星的解釋更可信。

一種解釋可能是，這個天體是一個雙星系統的一部分，在這個雙星系統中，一顆中子星或白矮星圍繞著另一顆看不見的恆星運行。

這個天體可能會促使我們重新考慮幾十年來對中子星或白矮星的認識，特別是它們如何發射無線電波以及它們在銀河系中的數量是怎樣的。 要確認這個天體是什麼，還需要進一步的研究，但無論哪種情況，都將為我們了解這些極端天體的物理學提供寶貴的資訊。

我們不知道ASKAP J1935+2148 發射射電訊號的時間有多長，因為射電天文觀測通常不會搜尋週期如此長的天體。 此外，根據其發射狀態的不同，此射電源的射電輻射僅在其自轉週期的0.01% 到1.5% 之間被偵測到。

因此，我們非常幸運地看到了ASKAP J1935+2148。 在銀河系的其他地方，很可能還有許多類似的天體等著我們去發現。

編譯自/ SciTechDaily