东安格利亚大学 东安格利亚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
他们发现了一种不寻常的脉冲星——深空磁化旋转中子星“灯塔”之一,它从磁极发出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
中子星是超新星的死亡恒星残余
它们由已知密度最大的物质组成——将地球质量的几十万倍包装成一个城市大小的球体
大约5亿年后,两颗中子星将会相撞,以引力波和光的形式释放出惊人的能量
但是新发现的脉冲星不同寻常,因为它的两颗中子星的质量完全不同——一颗比另一颗大得多
这个不对称的系统让科学家们相信,双中子星合并将为天体物理学中未解之谜提供重要线索——包括更精确地确定宇宙的膨胀率,即哈勃常数
这项发表在《自然》杂志上的发现是用波多黎各的阿雷西博射电望远镜发现的
荣誉:阿雷西博天文台/中佛罗里达大学-威廉·冈萨雷斯和安迪·托雷斯
东安格利亚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
他们发现了一种不寻常的脉冲星——深空磁化旋转中子星“灯塔”之一,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
中子星是超新星的死亡恒星残余
它们由已知密度最大的物质组成——将地球质量的几十万倍包装成一个城市大小的球体
大约5亿年后,两颗中子星将会相撞,以引力波和光的形式释放出惊人的能量
但是新发现的脉冲星是不寻常的,因为它的两颗中子星的质量完全不同——一颗比另一颗大得多
这个不对称的系统让科学家们相信,双中子星合并将为天体物理学中未解之谜提供重要线索,包括更精确地确定宇宙的膨胀率,即哈勃常数
这一发现发表在今天的《自然》杂志上,是用波多黎各的阿雷西博射电望远镜发现的
首席研究员Dr
来自美国大学物理学院的罗伯特·费尔德曼说:“早在2017年,LIGO激光干涉仪引力波观测站的科学家们就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,这一事件在时空结构中引起了引力波涟漪
" 被称为GW170817,这个壮观的事件也可以在世界各地的天文台用传统望远镜看到,它们确定了它在一个遥远的星系中的位置,离我们自己的银河系1.3亿光年
医生
费尔德曼说:“它证实了短伽马射线爆发现象是由于两颗中子星的合并
这些工厂现在被认为是生产宇宙中最重元素的工厂,比如黄金
" 两颗中子星合并的瞬间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事件并不令人惊讶
但是从合并中喷出的大量物质及其亮度是一个意想不到的谜
医生
费德曼说:“大多数关于这一事件的理论都假设被锁在双星系统中的中子星质量非常相似
“我们的新发现改变了这些假设
我们发现了一个包含两个质量非常不同的中子星的双星系统
“这些恒星将在大约4.7亿年后碰撞和合并,这似乎是一个很长的时间,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——在它们真正合并之前剥离掉大量的物质,并有可能完全破坏它
“这种‘潮汐分裂’喷射出的热物质比同等质量的二元系统预期的要多,导致了更强的辐射
“虽然GW170817可以用其他理论来解释,但我们可以证实,一个由质量明显不同的中子星组成的母系统,类似于PSR J1913+1102系统,是一个非常合理的解释
“也许更重要的是,这一发现突出表明,外面还有更多这样的系统——构成了超过十分之一的合并双中子星双星
" 合著者Dr
德国波恩马克斯·普朗克射电天文学研究所的保罗·弗莱雷说:“这种破坏将使天体物理学家获得关于构成这些极端致密物体内部的外来物质的重要新线索
“这种物质仍然是一个重大的谜——密度如此之大,以至于科学家们仍然不知道它究竟是由什么组成的
这些密度远远超出了我们在地球实验室中所能复制的范围
" 较轻中子星的破裂也会增强合并所喷射出的物质的亮度
这意味着除了位于美国的LIGO和位于欧洲的处女座探测器等引力波探测器之外,科学家们还可以用常规望远镜观察它们
医生
费尔曼说:“令人兴奋的是,这也可能允许对哈勃常数——宇宙膨胀的速率——进行完全独立的测量
实现这一目标的两种主要方法目前彼此不一致,因此这是打破僵局和更详细地了解宇宙如何进化的一种重要方式
" “明亮的双中子星合并的不对称质量比”发表在2020年7月8日的《自然》杂志上
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