新研究揭示“长周期突发信号”之谜——GPM J1839‑10 归属白矮星–M 型星双星系统
1. 概述自四年前首次发现的“长周期突发(long‑period transient)”以来,周期数十分钟甚至数小时的宇宙无线电脉冲一直困扰天文学家。今天在《Nature Astronomy》上发表的最新研究,或为这一谜团提供了首个清晰答案。

图:示意图
2. 研究背景脉冲星(pulsars):快速旋转的中子星,强大的射电波束从两极扫过地球观测者,形成周期性脉冲。
慢速脉冲星:周期仅数秒。
长周期突发信号:周期从 18 分钟到 6 小时以上,远超常规脉冲星的旋转速度。
物理难题:按中子星的已知电磁机制,极慢旋转的星体不应产生射电波;这是否暗示物理定律被挑战?
3. 研究假设与新证据非中子星可能性:紧凑星残体不止中子星,白矮星(White Dwarf, WD)亦可能是罪魁。
白矮星脉冲星(White‑Dwarf Pulsar):在与 M 型矮星(≈ 0.5 M⊙)形成的近距离双星系统中,白矮星能产生射电波束。首次被证实的白矮星脉冲星始于 2016 年。
疑问:长周期突发信号是否为慢速的“白矮星脉冲星”?
4. 关键案例:GPM J1839‑10周期:21 分钟。
寿命:已在 1988‑2023 年间的档案数据中多次出现,表现为“极长寿命”。
观测:利用 ASKAP(澳洲)、MeerKAT(南非)与 VLA(美国)三座射电望远镜,实施“环地观测(round‑the‑world)”,使源点随地球自转不断被不同望远镜捕捉。
脉冲模式:脉冲以 4–5 次一组出现,组间两小时一对;整个模式每 9 小时循环一次。
稳定性:这种规律性暗示源自两体九小时周期双星系统。
轨道精度:结合档案与新数据,轨道周期精确到 0.2 s。
5. 物理模型与几何重建模型灵感:参照已知的白矮星脉冲星(如 2016 年确认的第一例)。
核心设想:白矮星的磁极扫过其伴星(M 型矮星)的星风,产生射电波束。
与视线的相位变化:在整个轨道中,双星与地球视线的相对位置决定射电波束的可观测强度,完美解释了“心跳”脉冲模式。
系统参数:模型可重建星际距离、质量分布等几何信息,全部与白矮星–M 型星双星一致。
“GPM J1839‑10 可能是长周期突发信号与白矮星脉冲星之间的缺失环节。” — Csanád Horváth(模型作者)
6. 研究成果与进一步验证光学变异:其他研究者已在高精度光学数据中检出与射电周期相符的变异,即使未能分辨双星。
未来工作:继续探讨射电发射的物理机制及长周期突发信号更广泛属性的统一框架。
7. 研究意义突破“脉冲星理论”限制:证实了极慢旋转的星体亦可通过伴星的作用产生强射电波束。
多星系演化:为理解白矮星在多星系统中的辐射行为提供了新范式。
天文观测方法:表明射电观测与光学观测相结合,可在未能直接分辨双星的情况下识别其存在。
勇编撰自论文"A binary model of long-period radio transients and white dwarf pulsars".Nature Astronomy.2026相关信息,文中配图若未特别标注出处,均来源于自绘或公开图库。