02.24 大质量中子星相撞,把天文物理学家撞到无言以对


最近的中子星碰撞违背了天文学家们的预测,从而导致了他们开始质疑以往对中子星的认识以及超新星演变为中子星的观点。因此,有天文学家发出了“我们必须回到绘图板”的声音。


大质量中子星相撞,把天文物理学家撞到无言以对


2017年激光干涉引力波天文台捕获第一对中子星相撞。而且过程与现有理论基本相符。

2019年夏天,激光干涉引力波天文台第二次观测到两颗中子星相撞,这种难以置信的致密天体在宇宙中碰撞的威力,足以让我们在地球上探测到。但令人沮丧的是这次观测结果给科学家们带来了诸多困惑。

拉米雷斯·鲁伊斯和他的同事在2020年1月发表在网站上的一篇论文中写道:GW190425挑战了我们所认为的关于中子星的一切。因为他们观察到的中子星相撞结果根本不符合他们对恒星形成方式以及频率的理论。


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科学家们对中子星的认识来自于对我们银河系的观察(大约2500颗已知中子星,其中18颗以双星形式共存)。中子星对系统总质量一般为太阳质量的2.6倍左右,但2019年夏天的这对中子星的总质量约为太阳质量的3.4倍左右。

高质量是第一个谜团,更令人困惑的是大中子星双星系统的数量。根据观察推断,在宇宙中大中子星双星系统应该同较轻的中子星双星系统一样普遍,但是科学家们却从未发现过。

然而,这还不是困惑的结局。科学家推测,只有不到10%的恒星可以演变成这么大质量的中子星,用现在最先进的恒星演化计算机模型也根本无法解释大质量中子星对的数量如此庞大。

科学家经常用计算机模拟天体运行,这个系统主要是根据现在我们在银河系内观察到现象以及现有理论来计算模拟天体运行的。科学家们一直认为这个模型的模拟结果是非常近似天体运行真相的,然而,这次理论与事实证据出现明显差异。


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因为这次让科学家无法解释,天文物理学家们不得不重新思考宇宙中还有什么未知的基本因素。甚至有些科学家说“我们陷入了两难的境地,因为这需要我们重新考虑多年来所接受的知识。”

这些困惑并非坏事,因为他可以使我们的科学体系更加完善,更接近宇宙运行本质。激光干涉引力波天文台可以对整个天空进行实时监测,这是曾经的光学望远镜所无法实现的。这也将给我们带来更多的宇宙运行现象,从而更全面更真实的认识宇宙。



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