由东英吉利大学领导的一个国际小组在如何理解死星碰撞和宇宙膨胀方面取得了重大突破。
他们发现了一颗不寻常的脉冲星——深空磁化旋转的中子恒星“灯塔”,它从磁极发射高度聚焦的无线电波。
新发现的脉冲星(被称为PSR J1913+1102)是一个双星系统的一部分——这意味着它与另一颗中子星被锁定在一个非常紧密的轨道上。
中子星是超新星死亡后的恒星残骸。它们是由已知密度最大的物质组成的——将地球质量的几十万倍压缩成一个城市大小的球体。
大约5亿年后,这两颗中子星将发生碰撞,以引力波和光的形式释放出惊人数量的能量。
但新发现的脉冲星很不寻常,因为它的两颗中子星的质量差别很大——一颗比另一颗大得多。
这种不对称的系统让科学家相信,杏耀挂机双中子星合并将为天体物理学中未解之谜提供重要线索——包括更准确地测定宇宙的膨胀率,即哈勃常数。
这一发现发表在今天的《自然》杂志上,是利用波多黎各的阿雷西博射电望远镜发现的。
东安格利亚大学物理学院的首席研究员罗伯特·费德曼博士说:“早在2017年,激光干涉引力波天文台(LIGO)的科学家们首次探测到两颗中子星的合并。
“正如阿尔伯特·爱因斯坦在一个多世纪前预测的那样,该事件导致了引力波在时空结构中泛起涟漪。”
这一奇观被称为GW170817,世界各地天文台的传统望远镜也能观测到,这些望远镜确定了它在一个遥远星系的位置,距离我们的银河系有1.3亿光年。
费德曼博士说:“该研究证实了短时间伽马暴的现象是由两颗中子星合并造成的。现在这些被认为是生产宇宙中最重元素的工厂,比如黄金。”
两颗中子星在瞬间合并时释放的能量是巨大的——估计比宇宙中所有恒星的总和还要大几十倍。
所以GW170817事件并不令人意外。但是从合并中喷射出的大量物质和它的亮度却是一个意想不到的谜。
费德曼博士说:“大多数关于这一事件的理论假设,锁定在双星系统中的中子星在质量上非常相似。
“我们的新发现改变了这些假设。我们发现了一个双星系统,其中包含两颗质量非常不同的中子星。
“这些恒星将在大约4亿7千万年后发生碰撞和合并,这似乎很长时间,但这只是宇宙年龄的一小部分。
“因为一颗中子星要大得多,它的引力影响会扭曲它的伴星的形状——在它们真正融合之前将大量物质剥离出去,并有可能将其完全扰乱。”
“这种‘潮汐中断’喷射出比等质量双星系统预期更多的热物质,导致更强大的发射。
虽然GW170817可以用其他理论来解释,但我们可以确认,杏耀下载一个类似于PSR J1913+1102系统的、质量相差很大的中子星母系统,是一个很有可能的解释。
“或许更重要的是,这一发现凸显出,还有更多这样的系统存在——构成了超过十分之一的双中子星合并系统。”
合著者保罗·弗莱雷博士来自德国波恩的马克斯·普朗克射电天文研究所,他说:“这样的破坏将使天体物理学家获得关于构成这些极端高密度天体内部的外来物质的重要新线索。”
“这个物质仍然是一个主要的谜团——它密度如此之大,
杏耀娱乐生财 ,以至于科学家们仍然不知道它实际上是由什么组成的。这些密度远远超过了我们在地球实验室中所能重现的密度。”
较轻的中子星的破裂也会增强合并后喷射出的物质的亮度。这意味着,除了引力波探测器,如美国的LIGO和欧洲的室女座探测器,科学家们也将能够用传统的望远镜观察它们。
费德曼博士说:“令人兴奋的是,这也允许对哈勃常数——宇宙膨胀的速率——进行完全独立的测量。目前,这两种主要方法存在分歧,所以这是打破僵局、了解宇宙演化细节的关键方法。”