02.24 大質量中子星相撞,把天文物理學家撞到無言以對


最近的中子星碰撞違背了天文學家們的預測,從而導致了他們開始質疑以往對中子星的認識以及超新星演變為中子星的觀點。因此,有天文學家發出了“我們必須回到繪圖板”的聲音。


大質量中子星相撞,把天文物理學家撞到無言以對


2017年激光干涉引力波天文臺捕獲第一對中子星相撞。而且過程與現有理論基本相符。

2019年夏天,激光干涉引力波天文臺第二次觀測到兩顆中子星相撞,這種難以置信的緻密天體在宇宙中碰撞的威力,足以讓我們在地球上探測到。但令人沮喪的是這次觀測結果給科學家們帶來了諸多困惑。

拉米雷斯·魯伊斯和他的同事在2020年1月發表在網站上的一篇論文中寫道:GW190425挑戰了我們所認為的關於中子星的一切。因為他們觀察到的中子星相撞結果根本不符合他們對恆星形成方式以及頻率的理論。


大質量中子星相撞,把天文物理學家撞到無言以對


科學家們對中子星的認識來自於對我們銀河系的觀察(大約2500顆已知中子星,其中18顆以雙星形式共存)。中子星對系統總質量一般為太陽質量的2.6倍左右,但2019年夏天的這對中子星的總質量約為太陽質量的3.4倍左右。

高質量是第一個謎團,更令人困惑的是大中子星雙星系統的數量。根據觀察推斷,在宇宙中大中子星雙星系統應該同較輕的中子星雙星系統一樣普遍,但是科學家們卻從未發現過。

然而,這還不是困惑的結局。科學家推測,只有不到10%的恆星可以演變成這麼大質量的中子星,用現在最先進的恆星演化計算機模型也根本無法解釋大質量中子星對的數量如此龐大。

科學家經常用計算機模擬天體運行,這個系統主要是根據現在我們在銀河系內觀察到現象以及現有理論來計算模擬天體運行的。科學家們一直認為這個模型的模擬結果是非常近似天體運行真相的,然而,這次理論與事實證據出現明顯差異。


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因為這次讓科學家無法解釋,天文物理學家們不得不重新思考宇宙中還有什麼未知的基本因素。甚至有些科學家說“我們陷入了兩難的境地,因為這需要我們重新考慮多年來所接受的知識。”

這些困惑並非壞事,因為他可以使我們的科學體系更加完善,更接近宇宙運行本質。激光干涉引力波天文臺可以對整個天空進行實時監測,這是曾經的光學望遠鏡所無法實現的。這也將給我們帶來更多的宇宙運行現象,從而更全面更真實的認識宇宙。



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