超長周期射電暫現源自轉周期高達數千秒,遠超傳統射電脈沖星的毫秒至數十秒的范圍。根據傳統脈沖星理論,這些自轉極度緩慢的天體應位于射電輻射“死亡線”之下,其自轉能不足以產生射電輻射。然而,近年來陸續發現的GLEAM-X J1627-52、GPM J1839-10等天體卻展現出周期性的射電活動,這對現有理論形成嚴峻挑戰。
近日,中國科學院新疆天文臺研究員周霞與其合作者提出這些孤立的超長周期射電源可能是奇異矮星脈沖星——一種具有奇異夸克物質核心、被普通物質外殼包圍的特殊致密天體,并將其成功應用于四個已知的孤立超長周期射電源。研究分析表明,奇異矮星脈沖星因其比傳統中子星大得多的半徑,能夠解釋這些天體的超長周期和持續的相干射電輻射特性。
研究發現,這類天體在磁場-周期圖上占據獨特區域,表面磁場強度介于106至1010高斯之間。所有樣本的磁場強度均在106高斯附近呈現一個共同的下限,這可能暗示了其磁層中驅動射電輻射的電子-正電子對產生過程存在一個基本的物理閾值。盡管這類天體自轉極其緩慢,它們的射電輻射效率(約10-4至10-2)卻與普通脈沖星相當。奇異矮星脈沖星模型支持多波段觀測特性,特別是ASKAP J1832-0911在X射線波段的觀測結果。觀測發現,該源的X射線輻射和射電輻射存在同步變化。同時,其X射線譜呈現“雙組分”特征,這些都與奇異矮星脈沖星模型的預測吻合,為該理論提供了堅實的觀測證據。
該研究不僅為超長周期射電暫現源這一新發現的族群提供了物理解釋,也對理解致密天體內部奇異夸克物質的狀態方程具有重要的科學意義。奇異矮星脈沖星作為一種理論上被提出但觀測上尚未完全證實的致密天體,其獨特結構使它們能在極長自轉周期下仍保持射電活躍,為致密天體研究提供了新視角。
相關成果發表于《天體物理學雜志》(The Astrophysical Journal)。
論文鏈接
磁場-周期圖中奇異矮星的“死亡谷”
本文鏈接:研究揭示超長周期射電暫現源的物理本質http://www.sq15.cn/show-12-1559-0.html
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