超大質量中子星對撞發出強大引力波

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【大紀元2020年04月12日訊】(大紀元記者笛睿編譯)一項合作研究探測了有史以來第二個來自中子星對撞產生的引力波。這次的事件與2017年探測到的首個事件相比,沒有探測到光波,而且兩顆中子星的質量異常大。

澳大利亞研究理事會引力波發現卓越中心(OzGrav)、美國LIGO重力波偵測器和歐洲Virgo探測器合作的引力波觀測網絡,發現2019年4月25日收到的信號是兩顆中子星合併產生的引力波,是自2017年探測到首個事件之後的第二個。

研究者發現,2017年探測到的事件信號不僅包括引力波,還包括光波,而這次的GW190425事件沒有發現光波信號。而且,發現這次的事件產生了一個質量異常高的衍生天體。

OzGrav的研究員史蒂文森(Simon Stevenson)說:「這個事件完美地展示引力波天文學如何為人類探索宇宙提供一個全新和獨特的視角。銀河系中可能沒有像這樣兩個質量相近的雙星系統,也可能用傳統的射電望遠鏡觀測不到。」

中子星是死亡恆星的殘骸。當兩顆中子星互相繞行的時候,它們將經歷劇烈的合併過程,在宇宙中產生「驚天動地般」的引力波。

科學家在2015年首次探測到引力波,是由兩個黑洞合併產生。之後,研究人員發現了幾十個類似的事件。2017年第一次發現由兩顆中子星合併產生的引力波。

研究員阿迪亞(VaishaliAdya)說,要是設備的敏感度沒有得到改善,將不會有這次的新發現。這體現了持續改進觀測設備的重要性。OzGrav對設備的升級發揮了重要作用,包括降低探測儀的量子噪音。

這次事件的特點是,兩顆合併的中子星質量出奇地大,它們合併後的衍生天體質量約是太陽的3.4倍。這擴展了研究者對這類事件天體質量的認知。

科學家以前認為,發生這種合併事件的兩顆中子星質量之和約為太陽的2.9倍。這次事件的大質量一度讓研究者懷疑也許是一顆中子星與一個黑洞的合併,因為黑洞的質量通常都比中子星大。可是如果其中一個天體的確是黑洞,那這個黑洞又是異常地小。因此,科學家認為這個事件是兩顆中子星合併產生一個黑洞的過程。

研究者表示,還需要更多的數據和建模來解釋這個事件中天體異常大的質量,也許他們發現的是新的一類雙中子星系統。

研究者今年1月在美國天文學會夏威夷會議上展示了這些結果。◇

責任編輯:朱涵儒

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