在过去的十年里，科学家们观测到一种令人费解的现象：来自银河系内部的射电脉冲，它们像宇宙的心跳一样，每隔两小时有规律地搏动一次。这些持续30到90秒的长射电爆发似乎源自大熊星座的方向，也就是我们熟悉的北斗七星所在之处。
神秘脉冲的起源：一对特殊的双星系统
现在，天文学家们已经锁定了这些不寻常射电脉冲的惊人来源：一颗死亡的恒星，即白矮星，它正紧密地围绕着一颗小型、低温的红矮星运行。红矮星是宇宙中最常见的恒星类型。
这两颗恒星被统称为ILTJ1101，它们轨道非常接近，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，长射电爆发通常只能追溯到中子星——巨型恒星爆炸后留下的高密度残骸。
但这项发表在《自然·天文学》杂志上的研究表明，双星系统中恒星的运动也能产生罕见的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、悉尼大学的博士后研究员艾瑞斯·德·鲁伊特博士表示。
天文学家们表示，对这种来自双星系统的前所未有的明亮、长射电爆发的观测仅仅是个开始。这一发现可能有助于科学家们更好地了解哪些类型的恒星能够产生和发送射电脉冲——并且，在这个案例中，揭示了两颗相互缠绕的恒星的历史和动态。
恒星之舞：如何解开银河系谜团
为了解开银河系谜团，德·鲁伊特设计了一种方法，用于识别欧洲低频阵列射电望远镜（LOFAR）档案中持续数秒到数分钟的射电脉冲。LOFAR是地球上可探测到的最低频率上运行的最大的射电阵列。
德·鲁伊特在阿姆斯特丹大学攻读博士学位期间开发了这种方法。她从2015年的观测数据中发现了一个单一的脉冲。然后，她聚焦于同一片天空区域，又找到了六个脉冲。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射电波。必定有其他因素在起作用。
这些脉冲与快速射电暴（FRB）不同，后者是极其明亮、持续毫秒的射电波闪烁。德·鲁伊特表示，几乎所有的FRB都源自我们银河系之外，虽然其中一些会重复出现，但许多似乎都是一次性的事件。快速射电暴也更明亮。
“射电脉冲与FRB非常相似，但它们的长度各不相同，”该研究的共同作者、西北大学天体物理学跨学科探索与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道。
“这些脉冲的能量远低于FRB，并且通常持续几秒钟，而FRB则持续几毫秒。现在仍然存在一个重要的问题，即在长周期射电瞬变源和FRB之间是否存在一个连续的物体谱，或者它们是否是不同的种群。”
德·鲁伊特和她的同事们使用位于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的麦克唐纳天文台的霍比-埃伯利望远镜上的LRS2仪器，对这颗红矮星进行了后续观测。
基尔帕特里克说，观测显示这颗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符。这种来回运动是由于另一颗恒星的引力拉动红矮星所致。研究人员能够测量这些运动并计算伴星的质量，他们确定伴星是一颗白矮星。
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旋转时，以每125.5分钟完成一次轨道的方式一起搏动。
解读神秘脉冲背后的原因
研究团队认为，这些脉冲背后可能有两种可能的原因。要么是白矮星有一个强大的磁场，定期释放脉冲，要么是红矮星和白矮星的磁场在它们轨道运行时相互作用。
研究团队计划观测ILTJ1101，并研究该系统可能发出的任何紫外线，这可能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，用射电光和X射线观测该系统，这可能有助于揭示磁场之间的相互作用。
“目前，射电脉冲已经完全消失了，但它们可能会在晚些时候再次开启，”德·鲁伊特说。
该团队还在梳理LOFAR的数据，寻找其他的长脉冲。
“我们开始在射电数据中发现一些这样的LPT，”该研究的共同作者、牛津大学物理系射电天文学家考斯图布·拉吉瓦德博士在一份声明中说道。“每一次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对象的新信息。”
