神秘的射电脉冲：银河系中的宇宙“心跳”
在过去的十年里，科学家们一直对一种来自银河系内部的神秘现象感到困惑：一种周期约为两小时的射电脉冲，仿佛宇宙的心跳般规律地跳动。这些持续时间在30到90秒之间的长射电爆发，似乎来自大熊星座方向，也就是我们熟知的北斗七星所在之处。
现在，天文学家们终于锁定了这种不寻常射电脉冲的惊人源头：一颗已经死亡的恒星，即白矮星，它正与一颗小型、低温的红矮星紧密地相互环绕。红矮星是宇宙中最常见的恒星类型。
双星系统的奇特互动：长周期射电瞬变源
这个被统称为ILTJ1101的双星系统，其两颗恒星轨道非常接近，以至于它们的磁场相互作用，从而发射出一种被称为长周期射电瞬变源（LPT）的信号。此前，科学家们仅在超新星爆发后留下的致密残骸——中子星上探测到过长射电爆发。
然而，这项发表在《自然·天文学》杂志上的新研究表明，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‘长周期射电瞬变源’中的射电脉冲，”该研究的主要作者，澳大利亚悉尼大学的博士后研究员艾里斯·德·鲁伊特博士说道。
天文学家们表示，对这种明亮、长射电爆发的前所未有的观测仅仅是一个开始。这一发现可能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射电脉冲，并揭示两个纠缠在一起的恒星的历史和动力学。
锁定恒星之舞：解开射电脉冲之谜
为了解开银河系中的这个谜团，德·鲁伊特设计了一种方法，可以在低频阵列射电望远镜（LOFAR）的档案中识别持续数秒到数分钟的射电脉冲。LOFAR是欧洲最大的射电阵列，可以在地球上探测到的最低频率下运行。
德·鲁伊特在阿姆斯特丹大学攻读博士学位时开发了这种方法，她在2015年的观测数据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源自一颗微弱的红矮星。但德·鲁伊特认为，这颗恒星本身无法产生无线电波。一定有什么东西在促使它。
这些脉冲与快速射电暴（FRB）不同，后者是非常明亮的、持续时间仅为毫秒级的射电波闪光。德·鲁伊特说，几乎所有的FRB都来自我们银河系之外，虽然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。
“射电脉冲与FRB非常相似，但它们的持续时间不同，”该研究的合著者，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查尔斯·基尔帕特里克在一份声明中说。
“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。长周期射电瞬变源和FRB之间是否存在一个连续的对象，或者它们是否是不同的群体，仍然是一个主要问题。”
德·鲁伊特和她的同事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脉麦克唐纳天文台的霍比-埃伯利望远镜上的LRS2仪器，对红矮星进行了后续观测。
基尔帕特里克说，观测显示红矮星正在快速地来回移动，其运动与射电脉冲之间的两小时周期相匹配。这种来回运动是由于另一颗恒星的引力拉动红矮星造成的。研究人员能够测量这些运动，并计算出伴星的质量，他们确定这颗伴星是一颗白矮星。
研究小组发现，这两颗距离地球1600光年的恒星，在围绕一个共同的重心运行，每125.5分钟完成一次轨道运行的同时，也在一起脉冲。
破译神秘脉冲：两种可能的解释
研究团队认为，脉冲背后有两种可能的原因。要么是白矮星拥有强大的磁场，定期释放脉冲，要么是红矮星和白矮星的磁场在它们运行时相互作用。
该团队计划观测ILTJ1101，并研究可能从该系统发出的任何紫外线，这可能会揭示更多关于这两颗恒星过去如何相互作用的信息。德·鲁伊特还希望该团队能够在脉冲事件期间通过射电光和X射线观测该系统，这可能会揭示磁场之间的相互作用。
“目前射电脉冲已经完全消失，但它们可能会在稍后的时间再次开启，”德·鲁伊特说。
该团队还在梳理LOFAR数据，以寻找其他长脉冲。
“我们开始在我们的射电数据中找到一些这样的LPT，”该研究的合著者，牛津大学物理系射电天文学家考斯图布·拉杰瓦德博士在一份声明中说。“每一个发现都在告诉我们一些关于能够产生我们所看到的射电辐射的极端天体物理物体的新信息。”
