02.27 歐洲宇航局的“LISA”將測量雙中子星的引力波


歐洲宇航局的“LISA”將測量雙中子星的引力波

這幅藝術印象畫描繪的是一顆“孤立的中子星”——沒有超新星殘骸、雙星伴星或射電脈衝的中子星。

據美國“物理學組織”網站2月25日消息稱,澳大利亞研究理事會(簡稱ARC)資助的引力波探索卓越中心(簡稱OzGrav)的一個天體物理學家團隊最近在《皇家天文學會月刊》雜誌上發文預測,歐洲宇航局(ESA)將於2034年發射的“空間天線式激光干涉儀”(Laser Interferometer Space Antenna,簡稱LISA)衛星可能會探測到來自雙中子星的引力波。屆時,這些測量結果將可能有助於人類認識和理解恆星的誕生和衰亡。相關研究結果日前在第14屆澳大利亞國家理論天體物理研究所(ANITA)的年會上發佈。

該研究論文的第一作者、博士生Mike Lau將他的團隊比作天體古生物學家:“就像考古學家從恐龍化石中瞭解恐龍一樣,我們將從雙中子星‘化石’中拼湊出雙子星的生命歷程。”

LISA是一個基於空間衛星的引力波探測器,它由三顆被激光束連接的衛星組成,這就意味著它將形成一個繞太陽公轉的三角形衛星小組。穿過這個三角區域的引力波將會拉伸和擠壓這個三角形中長達4000萬千米的激光臂,從而讓高靈敏度的探測器捕捉到緩慢振盪的波——目前正在運行的激光干涉儀引力波天文臺(LIGO)和歐洲室女座引力波探測器(Virgo)都無法探測到這些波。

通過對一群雙中子星進行數據模擬實驗,該研究小組預測,在LISA運行四年後,它將能夠測量到數十顆雙中子星相互環繞時發出的引力波。簡單地說,超新星爆炸時會“踢”開爆炸形成的中子星,從而讓其軌道從最初的圓形變成橢圓形。LISA將能夠在雙中子星中的兩顆星仍然相距很遠時探測到它們,所以人類將有可能目睹其橢圓形的運行軌道。

雙中子星軌道的橢圓度,即偏心度,能夠向天文學家們透露這兩顆恆星在變成雙中子星之前的樣子。例如,它們離得有多遠以及它們被超新星“踢”的強度。對於雙星——成雙成對的恆星——的認知目前還具有許多的不確定性。科學家們希望,到本世紀30年代,LISA對雙中子星的探測將有助於揭開它們的奧秘。

編譯:朱明逸 審稿:阿淼 責編:張夢

期刊編號: 0035-8711

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


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