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人类第二次通过引力波探测到中子星合并事件,最终形成一个黑洞!

2020-01-07 11:08:16 来源:前瞻网

人类第二次通过引力波探测到中子星合并事件,最终形成一个黑洞!

(图文无关)

日前,激光干涉引力波天文台(LIGO)第2次观测到两颗中子星猛烈地撞击在1起。引力波事件仿佛是由特别巨大的天体产生的,而这些天体对天文学家的中子星模型发起了挑战。

两年半前,LIGO就已创造过历史,当时,天文台探测到它的第1对中子星(巨型恒星死亡后留下的城市大小般的天体),这对中子星绕着彼此旋转,然后产生合并。当质量非常大的天体以这类方式旋转和碰撞时,它们就会在时空结构中产生涟漪,而LIGO就是专门用来搜集这些涟漪的仪器。

2019年4月25日,LIGO在第3次观测运行期间观测到了最近的这次事件,该次观测目前依然在进行当中。LIGO团队肯定,这对中子星的总质量是太阳的3.4倍。

望远镜历来未见过总质量超过太阳2.9倍的中子星对。

周1(1月6日),纽约市Flatiron Institute的天文学家Katerina Chatziioannou在于火奴鲁鲁举行的美国天文学会第235次会议的新闻发布会上说:“这对中子星明显比任何观测过的中子星对都要重。”

她还说,研究人员现在还不能排除合并的天体实际上是1对小质量黑洞或是1个黑洞和1个中子星的可能性,但话说回来,天文学家们之前也从未见过质量这么小的黑洞。

Chatziioannou说,天文学家们不知道为何之前的望远镜没能探测到质量这么大的中子星对,但现在天文学家们已知道了这些庞然大物是确切存在的了,接下来,理论学家们就需要解释为何这些天体仿佛只能通过引力波探测器才视察得到。她的研究小组的1篇论文行将会发表在《天体物理学杂志通讯》上。

每当LIGO探测到潜伏探测信号的时候,天文台就会向更大的天文群体发出警报,随后,这些天文研究人员立即会将可调用的望远镜瞄准天空中的特定区域,希望能够捕捉到电磁闪光。LIGO首次发现中子星合并以后,1束伽马射线告知科学家,这场合并产生在距地球约1.3亿光年的1个古老星系。这开启了1个多信使天文学的时期,在这个时期里,研究人员可以通过量个信息来源取得关于天体活动的信息。

但这1新发现的事件仿佛并没有伴随可见的爆炸。到目前为止,还没有其他团队发现与中子星合并同时爆发的闪光。

其中1个缘由是,世上运行的3个引力波探测器中,只有1个能够发现这1事件,那就是位于路易斯安那州利文斯顿的LIGO。研究人员说,当时LIGO位于华盛顿汉福德的天文台暂时关闭,而位于意大利比萨附近的欧洲处女座(Virgo)探测器则不够灵敏,没法捕捉到微弱的引力波。

LIGO-Virgo网络通常使用3个探测器相互检查,以确保某个天文事件的真实性,并对天空中的天文事件进行3角精肯定位。因此,仅用1个装备的话,科学家们只能肯定这次合并产生在距离地球5亿光年之外的1个区域,可能范围覆盖大约5分之1的天空。

虽然如此,这3个装备已工作了足够长的时间,即便只有1个探测器,研究人员也能够准确地辨别假信号和真实信号。Chatziioannou说,研究小组对它的噪声源非常了解,因此“确信这是1个来自天体物理来源的真实信号”。

当中子星合并时,它们会坍缩成1个黑洞,因此Chatziioannou认为,这个巨大黑洞的产生速度非常快,快得吸收了合并发出的所有闪光,这便可能解释了为何中子星合并没有发出可见光源。她说,另外一种可能性是,当合并的能量从合并系统中喷射出来的时候偏离了地球的方向。

天文学家将会继续研究这1事件,和以后出现的引力波事件。几周后,1个新的探测器有望在日本上线,这将帮助科学家探测和定位更多的引力波事件。

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