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垂死恆星的碎片場可以產生引力波

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一組天體物理學家通過模擬確定,垂死恆星拋出的碎片可能是引力波的來源——愛因斯坦在一個多世紀前就預言了時空的漣漪。

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引力 波是由廣義相對論預測的, 它們是由正在加速的大質量物體產生的時空漣漪。 波也是由雙星等物體的相互作用以及中子星和黑洞之間的合併產生的。

位於路易斯安那州和華盛頓的激光干涉引力波天文台 (LIGO) 首先檢測到引力波。 LIGO 通過測量激光脈衝撞擊地下結構中鏡子的時間的微小差異來探測引力波; 這些差異表明時空脈動會稍微延遲激光脈衝。

現在,一組研究人員提出,一種新型的波可能正在太空中脈動,但尚未被探測到:垂死恆星釋放的物質產生的引力波。 他們的研究今天在美國天文學會第 242 次會議上發表。

“迄今為止,LIGO 只檢測到雙星系統的引力波,但總有一天它會檢測到第一個非雙星引力波源,”西北大學天體物理學家、該研究的主要作者奧雷·戈特利布 (Ore Gottlieb) 在西北大學的一篇論文中說。發布。 “繭是我們應該尋找這些類型來源的第一個地方。”

儘管尚未觀察到此類波,但戈特利布及其同事在模擬中預測到了它們。 研究人員模擬了恆星如何死亡,向外噴射物質並向內收縮,在它們留下的空隙中留下黑洞。

研究人員試圖確定黑洞吸積盤——圍繞黑洞並使其陰影在射電望遠鏡圖像中可見的過熱物質——是否可能是引力波的來源。

但是從吸積盤來看,該團隊的計算被垂死恆星產生的加速物質噴流周圍物質繭的模擬數據打亂了。 該模型表明,噴流周圍的物質可能會在 LIGO 檢測到的頻率範圍內引起時空擾動。

從新來源探測引力波對於尋求追踪引力波背景或不斷掃過宇宙的引力波噪音的天體物理學家來說也是一個福音。 科學家們使用脈衝星時間陣列搜索引力波背景,其工作方式與 LIGO 類似,但依賴於對快速旋轉脈衝星發出的光的定時檢測,而不是地下激光脈衝。

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引力波天文學的聖杯將是一個天基天文台,它以與 LIGO 相同的方式運行,但規模要大得多(後來擴展並與其他天文台合併,形成 LIGO-Virgo-KAGRA合作)。 天體物理學家可以使用擬議中的 LISA 任務的 2,5 萬英里(4 萬公里)臂,而不是使用 LIGO 的 1,5 英里長(2,41 公里)臂來探測引力“波”。

但每當這樣的天文台出現時——如果有的話——如果你知道去哪裡看肯定會有幫助。

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