來自合并的超大質(zhì)量中子星的引力波

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

阿爾伯特愛因斯坦在1915年的廣義相對論中預言了引力波。波是由快速運動的質(zhì)量引起的時空擾動，從源頭開始傳播。當波到達地球時，它們非常脆弱，對它們的探測需要極其靈敏的設(shè)備。科學家宣布在2016年前首次用激光干涉儀的LIGO探測器觀測引力波。

自從那個開創(chuàng)性的結(jié)果以來，引力波已經(jīng)被探測了六次。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遠大于太陽爆炸產(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，天文臺探測到伽馬射線、X射線、紫外線、可見光、紅外線和無線電波的發(fā)射——這是前所未有的觀測活動，證實了焦點的位置和性質(zhì)。對GW170817的初步觀測表明，這兩顆中子星合并成一個黑洞，一個具有引力場的物體是如此強大，以至于即使是光也無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此進行檢查，他們使用一項新技術(shù)來分析來自LIGO和處女座引力波探測器的數(shù)據(jù)。

他們的詳細分析表明，LIGO的H1和L1探測器相距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)確認了他們的出身。范康普頓評論道：“我們?nèi)匀惶幱谝Σㄌ煳膶W的先驅(qū)時代。因此，詳細研究數(shù)據(jù)是值得的。對我們來說，這真的有回報。我們已經(jīng)證實兩顆中子星合并形成了一顆更大的?！碑?shù)腒amoka重力波探測器(KAGRA)上線后，引力波天文學和每次探測獲得的數(shù)據(jù)將向前邁進一步。

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