超大質量中子星對撞發出強大引力波
2023-04-01 08:52:11
兩顆中子星碰撞示意圖。(國家科學基金會/LIGO/索諾馬州立大學/西蒙尼特)
一項合作研究發現了中子星碰撞產生的第二個引力波。與2017年檢測到的第一個事件相比,沒有檢測到光波,兩顆中子星的質量異常大。
澳大利亞研究委員會引力波發現卓越中心(OzGrav)的引力波觀測網絡、美國的LIGO引力波探測器和歐洲的處女座探測器發現,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,這是自2017年發現第一顆中子星以來的第二次。
研究人員發現,2017年探測到的事件信號不僅包括引力波,還包括光波,而這次事件沒有發現光波信號。此外,還發現這一事件產生了質量異常高的衍生天體。
奧茲格拉夫研究人員西蒙·史蒂文森說:「這一事件完美地展示了引力波天文學如何為人類探索宇宙提供了一個新的獨特視角。銀河系中可能沒有兩個質量相似的雙星系統,或者它們可能不會被傳統的射電望遠鏡觀測到。」
中子星是死星的殘骸。當兩顆中子星相互環繞時,它們將經歷劇烈的合併過程,在宇宙中產生「驚天動地」的引力波。
科學家在2015年通過合併兩個黑洞首次探測到引力波。後來,研究人員發現了幾十起類似的事件。兩顆中子星合併產生的引力波首次被發現是在2017年。
研究人員阿迪亞說,如果設備的靈敏度沒有提高,就不會有這個新發現。這反映了不斷改進觀測設備的重要性。OzGrav在升級設備方面發揮了重要作用,包括降低探測器的量子噪聲。
這一事件的特徵是兩顆合併的中子星質量驚人的大,它們合併後的衍生物體的質量大約是太陽的3.4倍。這擴展了研究人員對這類事件的天體質量的理解。
科學家過去認為這次合併中兩顆中子星的質量總和是太陽的2.9倍。這一事件的巨大質量曾讓研究人員懷疑這可能是中子星和黑洞的合併,因為黑洞的質量通常比中子星大。然而,如果其中一個天體確實是黑洞,那麼這個黑洞就非常小。因此,科學家認為這一事件是兩顆中子星合併形成黑洞的過程。
研究人員說,需要更多的數據和建模來解釋這次事件中異常巨大的天體質量。也許他們已經發現了一種新型的雙中子星系統。
研究人員在今年一月的美國天文學會夏威夷會議上展示了這些結果。