來自合并的超大質(zhì)量中子星的引力波

天文學(xué)家首次探測(cè)到來自合并的超大質(zhì)量中子星的引力波。韓國(guó)世宗大學(xué)的莫里斯范普滕和卡波迪蒙特天文觀測(cè)站的馬西莫德拉瓦萊的科學(xué)家在《皇家天文學(xué)會(huì)月報(bào)：快報(bào)》上發(fā)表了他們的研究結(jié)果。

阿爾伯特愛因斯坦在1915年的廣義相對(duì)論中預(yù)言了引力波。波是由快速運(yùn)動(dòng)的質(zhì)量引起的時(shí)空擾動(dòng)，從源頭開始傳播。當(dāng)波到達(dá)地球時(shí)，它們非常脆弱，對(duì)它們的探測(cè)需要極其靈敏的設(shè)備?？茖W(xué)家宣布在2016年前首次用激光干涉儀的LIGO探測(cè)器觀測(cè)引力波。

自從那個(gè)開創(chuàng)性的結(jié)果以來，引力波已經(jīng)被探測(cè)了六次。其中一顆，GW170817，是由兩顆叫做中子星的恒星的殘余合并而成。這些天體形成的恒星遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于太陽(yáng)爆炸產(chǎn)生的超新星，留下了非常密集的物質(zhì)。在合并爆發(fā)的引力波時(shí)，天文臺(tái)探測(cè)到伽馬射線、X射線、紫外線、可見光、紅外線和無(wú)線電波的發(fā)射——這是前所未有的觀測(cè)活動(dòng)，證實(shí)了焦點(diǎn)的位置和性質(zhì)。對(duì)GW170817的初步觀測(cè)表明，這兩顆中子星合并成一個(gè)黑洞，一個(gè)具有引力場(chǎng)的物體是如此強(qiáng)大，以至于即使是光也無(wú)法以足夠快的速度傳播以逃脫它的掌握。普滕和德拉瓦萊開始對(duì)此進(jìn)行檢查，他們使用一項(xiàng)新技術(shù)來分析來自LIGO和處女座引力波探測(cè)器的數(shù)據(jù)。

他們的詳細(xì)分析表明，LIGO的H1和L1探測(cè)器相距3000多公里，發(fā)現(xiàn)了持續(xù)約5秒鐘的下降“唧唧聲”。值得注意的是，這種啁啾開始于引力波初始爆發(fā)結(jié)束和隨后伽馬射線爆發(fā)之間。它的低頻(小于1千赫，降低到49赫茲)表明合并的物體旋轉(zhuǎn)成一個(gè)更大的中子星，而不是黑洞。還有其他類似的物體，它們的總質(zhì)量與已知的中子星雙星匹配。但是范普滕和德拉瓦萊現(xiàn)在已經(jīng)確認(rèn)了他們的出身。范康普頓評(píng)論道：“我們?nèi)匀惶幱谝Σㄌ煳膶W(xué)的先驅(qū)時(shí)代。因此，詳細(xì)研究數(shù)據(jù)是值得的。對(duì)我們來說，這真的有回報(bào)。我們已經(jīng)證實(shí)兩顆中子星合并形成了一顆更大的?！碑?dāng)?shù)腒amoka重力波探測(cè)器(KAGRA)上線后，引力波天文學(xué)和每次探測(cè)獲得的數(shù)據(jù)將向前邁進(jìn)一步。

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