又一扇探寻宇宙奥秘的新窗口被打开。今天（1月27日），《自然》杂志发表的一项成果显示，天文学家通过SKA（平方公里阵列）先导望远镜——澳大利亚西部的默奇森宽场阵列（MWA）的观测数据，在低频射电天空中发现了一颗拥有超强磁场的新天体。

这一发现将打破这一波段长久以来的沉寂和平静，让更多望远镜聚焦到低频射电波段上，寻找更多未知的宇宙奥秘。

本科实习生的一个意外发现

射电波段高于1吉赫兹（GHz）的高频射电天空因超新星爆发、伽马射线暴、黑洞吸积盘耀发等暂现天体而熠熠生辉，但低频射电天空却表现得异常安静。

然而，这种平静正在被打破。以SKA及其先导望远镜MWA为代表的新一代射电望远镜，正以比以往更深入、更广泛的观测能力，迎来射电暂现源研究的新时代。

MWA的主要观测波段为70-300兆赫兹（MHz），一般观测到的都是河外星系的核心。可是，在2018年1月初至3月末，它却记录到一个神秘天体的至少71次亮起。

“它就像一只快要坏掉的灯泡，时亮时暗地闪一下，之后就彻底沉默了——直到今天，再也没亮过。”中国科学院上海天文台张翔助理研究员是这篇论文的第二作者，她的澳洲合作者、澳大利亚科廷大学国际射电天文研究中心（ICRAR-Curtin）的赫利-沃克博士，通过分析SKA先导望远镜的观测数据，发现这是一个具有异常缓慢周期性辐射的射电暂现源。

赫利·沃克博士在MWA

有趣的是，最先发现这一数据异常的，是赫利-沃克博士带教的一名本科实习生。2021年2月，这名实习生在整理过往数据时，发现了这个神奇的“光亮”，于是向赫利·沃克博士汇报。赫利·沃克在对数据进行了初步处理之后，发现可能是偏振源，就找到了从事这方面研究的张翔。

此后，她们又通过合作者进行重新观测、建立理论物理模型，最终确定：这个暂现源位于银河系内，距离地球只有4200光年，从地球上看，它就在银河边上。在爆发阶段，它是150M赫兹波段南天最明亮的30个射电源之一。它的爆发周期约为18分钟，比已知最长的脉冲星爆发周期长9倍，每次爆发持续约30-60秒，也有一些不足0.5秒的爆发。而在更多情况下，它则被观察到以小时为单位，比较平滑地演变轮廓，就像一颗流溢柔光的夜明珠。

它可能是一个超长周期的磁星或拥有超强磁场的白矮星。

搜寻暂现源从此多了一个窗口

迄今为止，在光学、红外、高能观测中，天文学家均未发现这个新天体的对应体，这为这颗“新星”蒙上了神秘的面纱。

“目前，我们从它超强的偏振特性中，推断出它具有超强磁场。”张翔解释，因为偏振测量显示出，这个天体的线偏振度约为90%，超过了150MHz波段中同一观测模式下的所有已知脉冲星。

然而，这个暂现源的长周期和低频波段的高偏振度，却无法用已知脉冲星的理论模型和观测特征来解释。因此，研究人员排除了它是一颗普通脉冲星的可能性，而国际科学界则对其性质开展了热烈讨论。该研究团队认为，它更有可能是一颗磁星或者是一个拥有超强磁场的白矮星。

这一发现之所以能够登上《自然》杂志，是因为它为搜寻低频暂现源打开了一扇新的窗口。

MWA发现长周期暂现源：上方为暂现源图像，下方为MWA天线示意图。

图像来源：澳大利亚国际射电天文研究中心（ICRAR）

这是一个长期被忽略的领域——由于银道面区域有复杂的射电辐射结构和较强的星际闪烁，在以往的大多数低频射电巡天项目中，对暂现源的搜寻往往局限于远离银道面的区域，没有对周期为几分钟到几小时的暂现源进行过系统搜寻。

“如果能继续探测到更多具有类似特征的暂现源并揭示其物理性质，则意味着在银河系内存在一类具有超强磁场的长周期星体，有助于全面了解恒星的演化和死亡。”张翔透露，研究团队正在开展系统性的搜寻，以发现更多的这种类型的星体，并建立一个大样本进行统计研究，从而填补磁星研究的空白。

中国团队深度参与发现

这一暂现源的发现得益于高灵敏度的SKA低频先导射电望远镜，以及根据SKA数据特点定制的SKA区域中心计算集群。

作为MWA的正式成员单位，上海天文台参加MWA的II期运行，优先获取相关数据及科学资源，并培养我国科学数据处理和科学分析研究的人才队伍，为将来SKA科学研究做准备。

早在数年前，国家科技部和教育部就启动了面向未来的SKA人才培养战略。张翔作为参与SKA项目的留学生，于2015年被选派到澳大利亚学习，从此开始参与了MWA和其他SKA先导望远镜的科研项目。2021年张翔完成在澳洲的博士后，归国加入上海天文台SKA团队。此次，她承担了这项工作中的偏振校准和偏振数据分析，并制作了论文中的三幅关键图像。

据中国SKA区域中心原型机负责人安涛研究员介绍，该项目的原始数据量巨大，数据处理过程复杂，对计算集群要求极高。上海天文台利用自主研发的中国SKA区域中心原型机，承担了该项目部分MWA数据的计算和存储，参与了宽波段偏振数据的处理和部分偏振图像的分析，并与澳大利亚SKA区域中心的计算设备共同完成了其他数据处理任务。

自2019年11月建成至今，中国SKA区域中心原型机已连续两年获得中国十大天文科技进展，并被平方公里阵列天文台（SKAO）国际组织认可为“国际首台SKA区域中心原型机”，未来将持续为SKA先导望远镜的大型巡天项目提供计算资源和技术支持，助力全球SKA科学家产生更多原创成果。

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