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天文学家们初次发现双白矮星引力波源

2020-04-13 09:39:51    来历:    我来说两句()
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  新浪科技讯 北京时间4月13日音讯,在一项新研讨中,天文学家勘探到两颗恒星的“残骸”在互相盘绕旋转,它们或许正在发生引力波。

  白矮星被以为是中、低质量恒星演化阶段的终究产品,银河系内97%的恒星都归于这一类。当太阳这样的恒星在燃料耗尽时,终究将只留下中心的部分,成为白矮星。多年来,研讨人员一向猜测,国际中应该存在由白矮星组成的双天体体系。根据广义相对论,这两个彼此盘绕的天体应该会以引力波的方式开释能量。

  引力波是时空结构中的涟漪或扰动。不过,这一新研讨并不是发现了引力波,而是发现这个双星体系或许是引力波的来历。该研讨不只会增进咱们对这些体系和引力波源的了解,并且对验证激光干涉仪空间天线(LISA)的有效性也十分重要。LISA是由美国国家航空航天局(NASA)和欧洲空间局(ESA)协作的引力波勘探方案,估计将于2034年发射。

  LISA将运用这个被称为“J2322+0509”的双星体系进行练习。因为天文学家现已知道该体系的存在,因而可以将其作为很好的测验目标,保证仪器可以正确地发现它们。“验证双星很重要,因为咱们知道LISA在发动望远镜后几周内就能勘探到它们,”研讨作者之一、美国俄克拉荷马大学的Mukuemin Kilic在声明中说,“据咱们现在所知,可供LISA勘探的引力波源寥寥无几。发现一个新的可供验证的双星体系,使咱们远远超出了一切人的预期。”

  在这项新研讨中,哈佛大学天体物理中心的研讨人员初次发现了由两颗白矮星(带有氦核)组成的双白矮星体系。这两颗白矮星显然是不同的恒星。J2322+0509体系的轨迹周期很短,只要1210秒(20分钟多一点),是迄今为止发现的榜首个双白矮星引力波源。

  该研讨的榜首作者、哈佛大学天体物理中心的天文学家沃伦·布朗(Warren Brown)在一份声明中说:“一些理论猜测了很多双氦核白矮星体系的存在,而这次勘探为这些模型和未来的试验供给了根据。咱们可以因而找到更多的恒星,并确认它们的实在数量。”

  在迄今为止发现的一切别离双星中,J2322+0509体系的轨迹周期是第三短的,因而很难被发现。“这对双星没有光变曲线,”布朗在声明中说,“咱们无法勘探到光度信号,因为底子不存在。”因而,研讨团队没有运用光度学手法,而是对光谱进行研讨,即调查物质怎么与电磁辐射(如可见光)彼此作用,然后确认恒星的轨迹运动。

  据声明称,研讨小组经过理论核算发现,虽然这个双星体系很难勘探到,但事实证明,这种类型的双星是一个十分强壮的引力波来历。研讨人员以为,因为该体系相对于地球的方向,引力波勘探仪器应该可以接收到比同一体系向其他方向所宣告信号强2.5倍的信号。

  不过,正是因为引力波的联络,这一体系不或许永久保持双星状况。“这两个天体的轨迹正在衰减,”布朗说,“它们发射出的引力波导致其失掉能量;大约六七百万年后,它们会集并成一个更大的单一白矮星。”

  这项研讨的结果于4月3日宣告在预印版服务器arXiv.org,该论文已被《天体物理学杂志通讯》(Astrophysical Journal Letters)承受。

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