国际射电天文学研究中心(ICRAR)与多国科研团队合作,发现了一类前所未见的宇宙天体现象:一枚代号为 ASKAP J1832-0911 的神秘天体,正以极其规律的方式向银河系各处发出强烈的无线电与 X 射线信号。

研究人员指出,ASKAP J1832-0911 每隔约 44 分钟便爆发一次持续约两分钟的辐射脉冲,其节律稳定而漫长,被归类为“长周期瞬变源”(Long-Period Transient,简称 LPT)。这类天体以无线电脉冲为主要特征,而 ASKAP J1832-0911 则是迄今首个被确认同时发出 X 射线辐射的 LPT,为揭示这一新型天体的物理本质提供了关键线索。

ASKAP J1832-0911 由位于澳大利亚瓦贾里(Wajarri)土地上的澳大利亚平方公里阵列先导望远镜(ASKAP)在大视场巡天中首先捕获,其无线电信号随后被发现与美国国家航空航天局(NASA)钱德拉 X 射线天文台在同一时段、同一天空区域记录到的 X 射线闪光精确对应,实现了跨波段“同场联线”的罕见观测机会。负责这一发现的第一作者、ICRAR 柯廷大学节点研究员王子腾(Ziteng “Andy” Wang)形容,此次在海量天区数据中找到这样一个对象,“就像在干草堆里找到一根针”。

所谓长周期瞬变源,是近年来才被提出的一类新天体类型,其共同特征是在数分钟到数小时的长时间间隔内,周期性地发出短暂但明亮的无线电脉冲。自 ICRAR 团队在 2022 年首次识别出此类信号以来,全球天文学界已陆续发现约十个类似源。然而,它们为何以如此漫长而精确的周期“开关”,其能量来源和辐射机制始终缺乏令人信服的解释。此次来自 ASKAP J1832-0911 的 X 射线信号,为构建统一理论模型提供了前所未有的约束条件。
在对观测数据的初步分析中,研究团队提出了几种可能的物理图景,但均难以完全契合目前的全部证据。一种假说认为,该天体可能是一颗磁星——即拥有极强磁场的致密恒星残骸,其内部或磁层活动可在长时间尺度上触发准周期性爆发现象。另一种设想则指向双星系统:ASKAP J1832-0911 或由一对相互绕转的恒星构成,其中一颗是高度磁化的白矮星,即处于演化末期的低质量恒星内核。但无论是磁星模型还是磁化白矮星双星模型,目前都尚无法同时解释其无线电与 X 射线在时序、亮度及能谱上的全部特征。
“这个天体与我们此前见过的任何对象都不一样。”王子腾表示,“如果现有模型无法容纳这样的观测结果,这可能意味着我们需要在致密天体物理或恒星演化理论中引入新的物理机制,甚至建立全新的演化分支。”
研究团队指出,多波段联合观测将是破解这一谜团的关键路径。与传统仅依赖无线电巡天不同,ASKAP J1832-0911 的案例表明,将高灵敏度的无线电望远镜与高分辨率 X 射线观测相结合,有望在银河系中发现更多类似的长周期瞬变源样本。论文第二作者、西班牙空间科学研究所与加泰罗尼亚空间研究所的 Nanda Rea 教授认为,“发现一个这样的天体,本身就暗示在银河系中可能潜藏着更多同类来源。其短暂的 X 射线辐射为我们打开了理解这类神秘天体的新窗口。”

从能量尺度来看,X 射线远高于无线电波,这意味着任何可行的理论都必须同时解释低能无线电辐射与高能 X 射线辐射的共同来源与耦合机制。在这一前提下,许多此前被用来解释零星异常信号的模型将面临重新检验,而新的观测约束也为理论物理学家提供了检验极端磁场、致密物质状态乃至等离子体非线性过程的天然实验室。
根据该研究给出的测距结果,ASKAP J1832-0911 位于银河系内,距离地球约 1.5 万光年。这一距离既足够保证其观测信号强度可被当前仪器可靠探测,又处在银河系结构与恒星形成环境研究的重要半径范围内,有助于后续将其与银道面结构、恒星族群分布等大尺度结构联系起来加以研究。
相关成果已发表于 2025 年 5 月 28 日出版的《自然》(Nature)期刊,论文题为《明亮长周期无线电瞬变源的 X 射线辐射探测》(Detection of X-ray emission from a bright long-period radio transient)。科研团队表示,未来将联合更多光学、红外及高能观测设施,对 ASKAP J1832-0911 进行长期、多波段监测,以期在这一“前所未见”的宇宙信号背后,揭示可能改写现有物理图景的新天体及新机制。
编译自/ScitechDaily

