欧洲宇航局的“LISA”将测量双中子星的引力波

科技工作者之家  |   2020-02-27 15:43

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这幅艺术印象画描绘的是一颗“孤立的中子星”——没有超新星残骸、双星伴星或射电脉冲的中子星。

据美国“物理学组织”网站2月25日消息称,澳大利亚研究理事会(简称ARC)资助的引力波探索卓越中心(简称OzGrav)的一个天体物理学家团队最近在《皇家天文学会月刊》杂志上发文预测,欧洲宇航局(ESA)将于2034年发射的“空间天线式激光干涉仪”(Laser Interferometer Space Antenna,简称LISA)卫星可能会探测到来自双中子星的引力波。届时,这些测量结果将可能有助于人类认识和理解恒星的诞生和衰亡。相关研究结果日前在第14届澳大利亚国家理论天体物理研究所(ANITA)的年会上发布。

该研究论文的第一作者、博士生Mike Lau将他的团队比作天体古生物学家:“就像考古学家从恐龙化石中了解恐龙一样,我们将从双中子星‘化石’中拼凑出双子星的生命历程。”

LISA是一个基于空间卫星的引力波探测器,它由三颗被激光束连接的卫星组成,这就意味着它将形成一个绕太阳公转的三角形卫星小组。穿过这个三角区域的引力波将会拉伸和挤压这个三角形中长达4000万千米的激光臂,从而让高灵敏度的探测器捕捉到缓慢振荡的波——目前正在运行的激光干涉仪引力波天文台(LIGO)和欧洲室女座引力波探测器(Virgo)都无法探测到这些波。

通过对一群双中子星进行数据模拟实验,该研究小组预测,在LISA运行四年后,它将能够测量到数十颗双中子星相互环绕时发出的引力波。简单地说,超新星爆炸时会“踢”开爆炸形成的中子星,从而让其轨道从最初的圆形变成椭圆形。LISA将能够在双中子星中的两颗星仍然相距很远时探测到它们,所以人类将有可能目睹其椭圆形的运行轨道。

双中子星轨道的椭圆度,即偏心度,能够向天文学家们透露这两颗恒星在变成双中子星之前的样子。例如,它们离得有多远以及它们被超新星“踢”的强度。对于双星——成双成对的恒星——的认知目前还具有许多的不确定性。科学家们希望,到本世纪30年代,LISA对双中子星的探测将有助于揭开它们的奥秘。

科界原创  

编译:朱明逸  

审稿:阿淼 

责编:张梦 

期刊来源: 《皇家天文学会月刊》

期刊编号: 0035-8711

原文链接: 

https://phys.org/news/2020-02-future-space-detector-lisa-reveal.html

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