宇宙謎團：慢速旋轉中子星挑戰天文學認知

在宇宙的深處，一個名為ASKAP J1839-0756的神秘天體正挑戰著我們對中子星的傳統理解。這顆由澳洲ASKAP電波望遠鏡發現的中子星，旋轉速度異常緩慢，每6.5小時才完成一次自轉，並從兩個磁極發射出電波脈衝，成為天文學家探索中子星行為極限與宇宙奧秘的獨特案例。

當大質量恆星走到生命盡頭時，它們會以超新星爆炸的方式結束生命，留下超緻密的核心，也就是我們所知的中子星。其中一些中子星會從其磁極發射出強烈的電波。隨著恆星旋轉，這些電波束像宇宙燈塔一樣掃過太空，當它們經過地球時，便會產生規律的電波脈衝，這種特性讓它們被稱為「脈衝星」。

大多數脈衝星的自轉速度極快，通常只需幾秒鐘甚至更短時間就能完成一次自轉。然而，在過去三年中，天文學家發現了一些以更慢間隔發射週期性電波脈衝的異常天體，這對我們對中子星的理解提出了挑戰。

在我們的最新研究中，我們發現了有史以來記錄到的最慢的宇宙燈塔——它每6.5小時才旋轉一次。這項發現發表在《自然天文學》期刊上，擴充套件了科學家們對中子星可能性的認知極限。

更令人驚訝的是，這顆中子星與地球的對齊方式非常特殊，使我們能夠同時探測到來自其兩個磁極的電波脈衝。這種在如此慢速旋轉的天體中前所未見的現象，為研究這些神秘恆星的物理特性提供了新的機會。

我們使用位於西澳洲Wajarri Yamaji地區的ASKAP電波望遠鏡發現了這顆名為ASKAP J1839-0756的天體。在一次例行觀測中，它因其位置沒有任何已知天體而引起了我們的注意。它的電波發射呈現出衰減的爆發，亮度在短短15分鐘內下降了95%。

起初，我們並不知道這個天體會發射週期性電波脈衝。在最初的觀測中，我們只探測到了一次爆發。為了進一步研究，我們使用ASKAP、位於新南威爾斯州Kamilaroi地區的澳洲望遠鏡緊密陣列，以及南非的超靈敏MeerKAT電波望遠鏡進行了更多觀測。最終，一次長時間的ASKAP觀測揭示了相隔6.5小時的兩個脈衝，證實了這個天體的週期性。

但真正的驚喜在於：根據我們對中子星的瞭解，ASKAP J1839-0756本不應該存在。中子星透過將其旋轉能量轉化為輻射來發射電波脈衝。隨著時間的推移，它們會失去能量並逐漸減速。標準理論認為，一旦中子星的自轉速度減慢到一定程度（大約每分鐘一次旋轉），它應該完全停止發射電波脈衝。然而，ASKAP J1839-0756卻以每6.5小時旋轉一次的悠閒速度照亮了宇宙。

大多數脈衝星，也就是ASKAP J1839-0756的自轉速度較快的「表親」，就像單面手電筒。它們的自轉軸與磁場軸緊密對齊，這意味著我們只能看到來自一個磁極的閃光。但在約3%的脈衝星中，自轉軸與磁軸幾乎成直角，這使我們能夠同時看到來自兩個磁極的脈衝。這些罕見的雙重閃光，被稱為「間脈衝」，為研究恆星的幾何結構和磁場提供了獨特的視窗。

ASKAP J1839-0756的間脈衝可能為這個問題提供線索。在其主脈衝約3.2小時後，它會發射出一個較弱且性質不同的脈衝，這強烈暗示我們正在看到來自相反磁極的電波光。

這個發現使ASKAP J1839-0756成為其類別中第一個發射間脈衝的慢速天體，並引發了關於這類天體如何運作的重要問題。那麼，是什麼在驅動這個宇宙異常現象？一種可能性是它是一顆磁星——一種擁有強大磁場的中子星，其磁場強度足以讓地球上最強大的磁體相形見絀。

磁星透過不同的機制產生電波脈衝，這可能使它們即使在較慢的自轉速度下也能持續發光。但即使是磁星也有其極限，它們的自轉週期通常以秒為單位，而不是小時。唯一的例外是一顆名為1E 161348-5055的磁星，其自轉週期為6.67小時。然而，它只發射X射線，而不發射電波脈衝。

ASKAP J1839-0756是否可能是完全不同的東西？一些天文學家懷疑類似的天體可能是白矮星——質量較小的恆星留下的核心。白矮星的自轉速度比中子星慢得多，但迄今為止，沒有任何孤立的單個白矮星被觀察到發射電波脈衝。而且，到目前為止，在其他波長的觀測中，也沒有發現這片天空中有白矮星存在的證據。

無論ASKAP J1839-0756最終被證明是什麼，很明顯，這個天體正在改寫規則。它那奇特的慢速旋轉、電波脈衝和間脈衝的組合，迫使天文學家重新思考中子星行為的極限，並探索這個謎團背後的新可能性。

ASKAP J1839-0756的發現提醒我們，宇宙總是喜歡給我們帶來驚喜，尤其是當我們以為已經掌握了所有真相的時候。隨著我們繼續監測這個神秘天體，我們必定會揭開更多的秘密。

本文改編自《對話》雜誌的原文。