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前所未见的奇怪双星“天蝎座AR” 首度发现白矮星有电波脉冲

前所未见的奇怪双星“天蝎座AR”，首度发现白矮星有电波脉冲

据台北市立天文科学教育馆之网络天文馆：天文学家利用多​​架他地面与太空望远镜，发现一对前所未见的奇怪双星：天蝎座AR（AR Scorpii或AR Sco）。这对双星的主星A是颗快速自转的白矮星，能驱使电子的运动速度到接近光速的程度，这些高能粒子释放出的强烈辐射恰好朝向它的红矮星伴星而去，使整个双星系统约每1.97分钟有次强烈脉冲，从电波波段到紫外波段的辐射都能观测到这个周期性脉冲。

天蝎AR双星是在1970年代初期首度被观测到。 2015年5月，一群来自德国、比利时和英国的业余天文学家偶然发现天蝎AR恒星系统有着从未见过的行为模式。英国华威大学（University of Warwick）天文学家Tom Marsh等人针对这个恒星系统进行追踪观测，终于揭露这个系统的真实性质。

天蝎AR位在天蝎座方向，距离地球约380光年。其主星是自转速度非常快的白矮星，这是个大小与地球差不多，但质量却是地球的20万倍以上（约太阳的2/3）的致密天体；而另一颗子星是个Ｍ型的低温红矮星，其质量仅约太阳的1/3。两者互绕一周的时间约为3.6小时。

这对双星拥有一些非常特殊的行为模式。由于白矮星自转快且有强磁场，会将电子加速到接近光速的程度。受到白矮星自转的影响之故，当这些高能粒子高速穿越太空时，会像灯塔一样的光束一样，周期性的扫过红矮伴星，致使整个系统每1.97分中就会剧烈增亮而后消退一次。这些强烈的辐射脉冲也出现在电波波段，天文学家以前从未观测到白矮星系统有这样的电波脉冲过。

天蝎AR在40多年前发现，而注意到它为双星系统的特征，就是来自它的亮度约每3.6小时有周期性的变化，但这样的亮度变化无法将其视为单一一颗的变星，而是双星系统的结果。而后在业余天文学家协助专业天文学家进行光度观测的努力下才终于发现天蝎AR的真面目。类似的脉冲行为以前也曾观测到过这样的脉冲现象，但却都是来自更致密的中子星。天文学家知道中子星脉冲现象已经有将近半世纪之久，某些理论预测白矮星也应该有类似的行为，但却一直到天蝎AR才证明这个预测是正确的。因此发现天蝎AR怪异双星行为的这个团队都非常兴奋。

Marsh等人观测到的天蝎AR相当独特而神秘。几乎整个电磁波段都有观测到电子被磁场加速后释出的辐射，显然是天蝎AR自转很快的白矮星造成的。然而这些电子本身的来源更为神秘，这些天文学家并不清楚这些电子究竟是与白矮星有关，还是与红矮伴星有关。关于此事的真相还有待进一步的研究。