中国天眼捕获神秘宇宙无线电信号:天文学家首度揭秘其背后的双星缠绕之谜
根据澳大利亚悉尼大学科研团队在《自然·天文学》杂志上发表的最新研究,科学家们似乎终于抓到了破解神秘重复宇宙无线电信号的幕后黑手:一对在太空中疯狂互撕并交换物质的“双子星”。这个被命名为 ASKAP J1745 的神秘射电源会定期发射超长周期的无线电爆发信号,天文学家推测,这其实是一颗白矮星与它的伴星在极近距离内相互缠绕、吞噬所引发的太空异象。
这种所谓的超长周期射电瞬变(long-period transients),指的是能在射电波段持续发出高能、规律性重复脉冲的神秘天体,每次爆发的间隔大概从几分钟到几小时不等。最近几年,天文学家通过大面积扫天巡测,意外捕捉到了这群宇宙中的“慢脉冲”信号,但目前在全球范围内总共也才锁定了十几个。更头疼的是,它们大多藏在银河系中心厚厚的星际尘埃里,普通光学望远镜根本拍不到,这也让它们的身世成谜。以往的观测显示,有些慢脉冲信号能规律性地在宇宙中“蹦迪”长达 30 年之久,而有些却会诡异地“失联”几天甚至彻底熄火。
最开始,科学家们把这些神秘信号归咎于自转极慢的死寂中子星,也就是大质量恒星爆炸坍缩后的硬核残骸。可根据传统的宇宙物理学常识,脉冲星的射电辐射会随着转速变慢而逐渐枯竭,如果自转一圈要花几十分钟,理论上它们早就该“凉透”了,根本不可能放发出这么强的无线电爆发。随着越来越多硬核观测数据的叠加,研究团队开始调转方向,把目光锁定在了白矮星身上,并且发现其中不少信号源其实都组成了双星CP:一颗致密天体正带着一颗低质量的红矮星在跳贴面舞。
这次立功的 ASKAP J1745 信号源,是由澳大利亚 CSIRO 旗下的 ASKAP 巨型射电望远镜率先捕捉到的,目前已被正式划分为一类被称为“灾变变星”(cataclysmic variable)的激变双星系统。简单来说,就是系统里有一颗白矮星和一颗伴星离得太近了,导致白矮星靠着恐怖的引力,疯狂地从伴星身上吸血、薅羊毛,因此在天文界也被叫做“吸积型白矮星双星”。跟以前那些模糊的孤证不同,这次科学家首次把这个信号源的无线电爆发、X射线闪烁和双星的公转轨道完全对上了号,光学观测也证实:只要两颗星公转到特定位置,射电和 X 射线就会同步集体“放烟花”。
在这种疯狂飙车的双星系统里,刺眼的 X 射线主要是因为被白矮星吸过来的物质在坠落到其表面时,被极端的重力加速度和摩擦烤到了上百万度的高温。相比之下,这类慢脉冲信号源的无线电爆发机制此前一直是天文学界的世纪谜题,虽然以前也见过射电和 X 射线同时蹦迪的个例,但谁也说不清它们之间的内在联系。而这次通过多波段全网联合观测,团队终于实锤:ASKAP J1745 的超强无线电脉冲,本质上是高能带电粒子在超强磁场里疯狂加速的结果。这两颗恒星都自带满格的宇宙级磁场,强度比医院做核磁共振的磁场还要强上几千倍,再加上伴星源源不断地向白矮星喷射带电粒子流,直接给这场宇宙无线电风暴提供了完美的“燃料”。
由于这次多波段、多维度的观测取得了史诗级突破,研究人员兴奋地将 ASKAP J1745 比作破译宇宙未知信号的“罗塞塔石碑”。就像当年学者们靠着罗塞塔石碑上的三种古文字最终破解了埃及象形文字一样,ASKAP J1745 在射电、X 射线和可见光三个波段上同时亮起的完美同步信号,直接给其他那些只在无线电波段露头的神秘信号源提供了标准答案。目前来看,它也是人类发现的首个在全光谱上都暴露出“吸血吸积”特征的长周期瞬变源,其内部肆虐的带电粒子流正是点亮宇宙无线电爆发的关键。
这一发现不仅彻底揭开了长周期射电爆发的神秘面纱,更为科学家们研究极端宇宙物理提供了一个现成的“天然实验室”。在这种远超地球科技极限的极端环境下,天文学家可以近距离观察高能带电粒子和超强磁场是如何硬核互动的,从而去验证、完善关于高能等离子体、宇宙磁场结构以及辐射机制的顶尖物理模型。这项题为《来自吸积白矮星双星的周期性射电与 X 射线辐射》(Periodic radio and X-ray emission from an accreting white dwarf binary)的重磅科研成果,已在 2026 年 6 月的《自然·天文学》杂志上正式刊发。





