我们发现了一颗仅比披萨烤箱热的恒星迄今为止发现的最冷的发射无线电波的恒星

我们已经发现了迄今为止发现的最冷的产生无线电波的恒星——一颗褐矮星，它太小而无法成为普通恒星，但质量太大而无法成为行星。

我们的研究结果今天发表在《天体物理学杂志快报》上，详细介绍了对这颗名为WISEJ0623的恒星的脉冲射电发射的探测。

尽管这颗矮星的大小与木星大致相同，但它的磁场比太阳的磁场强大得多。它加入了少数已知的产生重复射电爆发的超冷矮星的行列。

与广播明星一起掀起波澜

银河系中有超过1000亿颗恒星，天文学家检测到其中不到1000颗恒星发出的无线电波可能会让您感到惊讶。原因之一是无线电波和可见光是由不同的物理过程产生的。

与来自恒星热外层的热辐射不同，射电发射是电子粒子加速并与恒星周围磁化气体相互作用的结果。

正因为如此，我们可以利用无线电发射来了解恒星的大气层和磁场，这最终可以告诉我们更多关于生命在绕恒星运行的行星上生存的潜力。

另一个因素是射电望远镜的灵敏度，从历史上看，射电望远镜只能探测到非常明亮的光源。

恒星、褐矮星和行星的质量比较(未按比例)。图片来源：NASA/JPL-Caltech

过去几十年来，射电望远镜对恒星的探测大多是高度活跃恒星的耀斑或双星系统相互作用产生的高能爆发。但随着新型射电望远镜灵敏度和覆盖范围的提高，我们可以探测到亮度较低的恒星，例如冷褐矮星。

WISEJ0623的温度约为700开尔文。这相当于420摄氏度，或者与商用披萨烤箱的温度大致相同——按照人类标准来说相当热，但对于明星来说却相当冷。

这些凉爽的褐矮星无法维持在较热恒星中产生射电发射的大气活动水平，使得射电天文学家更难找到像WISEJ0623这样的恒星。

我们如何找到最酷的广播明星?

这就是澳大利亚新型SKA探路者射电望远镜的用武之地。该望远镜位于西澳大利亚CSIRO默奇森射电天文台InyarrimanhaIlgariBundara，拥有36个天线阵列，每个天线直径12米。

该望远镜可以通过一次观测看到大片天空区域，并且已经勘测了近90%的天空。通过这次调查，我们发现了近三百万个射电源，其中大部分是活跃的星系核——遥远星系中心的黑洞。

那么我们如何辨别这数百万个来源中哪些是广播明星呢?一种方法是寻找一种称为“圆偏振无线电发射”的东西。

无线电波与其他电磁辐射一样，在空间中移动时会产生振荡。当波的电场在传播时以螺旋或螺旋运动旋转时，就会发生圆偏振。

底部面板显示偏振光随时间变化的亮度。顶部面板显示不同无线电频率的发射。图片来源：科维·罗斯和塔拉·墨菲

在我们的搜索中，我们使用了这样一个事实：已知的唯一发出大量圆偏振光的天体是恒星和脉冲星(旋转中子星)。

通过从早期的天空勘测中仅选择高度圆偏振的无线电源，我们发现了WISEJ0623。您可以使用上图中的滑块看到，一旦切换到偏振光，就只有一个物体可见。

这个发现意味着什么?

这颗恒星的射电发射是我们15分钟观察期间发生的罕见的一次性事件吗?或者我们可以再次检测到它吗?

先前的研究表明，从其他冷棕矮星检测到的无线电发射与其磁场有关，并且通常以与恒星旋转相同的速率重复。

为了调查这一点，我们使用CSIRO的澳大利亚望远镜紧凑阵列以及南非射电天文台运行的MeerKAT望远镜进行了后续观测。

这些新的观测结果表明，每1.9小时就会有两次来自WISEJ0623的明亮圆偏振爆发，然后在下一对爆发之前延迟半小时。

WISEJ0623是通过无线电波探测到的最冷的褐矮星，也是第一个持续射电脉动的案例。使用相同的搜索方法，我们预计未来的调查将发现甚至更冷的褐矮星。

研究这些缺失的一环矮星将有助于提高我们对恒星演化以及巨型系外行星(其他太阳系中的行星)如何形成磁场的理解。