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在1.3亿光年外,发现两颗中子星将在4.7亿年后磕碰兼并?

天文学家发现了一颗不同寻常的脉冲星,这是一颗高度磁化旋转的中子星“灯塔”之一,它从磁极宣布高度聚集的无线电波。这颗新发现的脉冲星PSRJ1913+1102是一个双星体系的一部分,这意味着它与另一颗中子星被锁定在一个极点严密的轨道上。中子星是超新星爆破后的恒星残骸,中子星是由已知密度最高的天体之一,仅次于黑洞。

通常将数十万倍于地球质量的物质压缩到一个城市巨细的球体中,所以你能幻想一下中子星密度有多高吗?大约5亿年后,这两颗中子星将发生磕碰,以引力波和光的方式开释出惊人的能量。但这颗新发现的脉冲星很不寻常,由于双星中的两颗中子星质量天壤之别,其间一颗比另一颗大得多。这种不对称的双星体系让科学家们信任,这样的双中子星兼并将为天体物理学中未解之谜供给重要头绪。

包括更精确地承认世界的膨胀率,即众所周知的哈勃常数。其研讨发现宣布在《天然》期刊上,这项发现是使用波多黎各的阿雷西博射电望远镜完结。东英吉利大学物理学院首席研讨员Robert Ferdman博士说:早在2017年,激光干涉仪引力波天文台(LIGO)的科学家们就初次勘探到了两颗中子星兼并。正如阿尔伯特·爱因斯坦一个多世纪前猜测的那样:

中子星磕碰的产品

中子星兼并磕碰事情在时空结构中引起了引力波涟漪,这一壮丽的事情被称为GW170817,也能够在世界各地天文台用传统的望远镜看到,这些望远镜承认了它在一个悠远星系的方位,间隔咱们地点的银河系1.3亿光年。研讨证明,短伽马射线迸发现象是由两颗中子星兼并磕碰发生。现在人们认为,双中子星是发生世界中大大都最重元素的工厂,比方金。

当两颗中子星兼并时,在不到一秒时刻内开释的能量是十分巨大的。因而,GW170817事情并不令人惊奇,但从兼并中喷出的巨大物质及其亮度是一个意想不到的谜。大大都关于双星中子星磕碰事情的理论,都假定锁定在双星体系中的中子星在质量上十分类似。但新发现改变了这些假定,研讨发现了一个包括两颗质量天壤之别的中子星双星体系。

这两颗双中子星将在大约4.7亿年后磕碰兼并,这看起来似乎是很长的时刻,但这仅仅世界年纪的一小部分。由于一颗中子星要大得多,其引力影响将歪曲伴星的形状,在它们真实兼并之前剥离很多的物质,并有或许彻底打乱它。这种‘潮汐损坏’比平等质量双星体系喷宣布更多的热物质,然后发生更强壮的发射。尽管GW170817能够用其他理论来解说,但研讨能够承认,类似于PSR J1913+1102体系显着不同质量的中子星母是一个十分可信的解说。

极大极小的差异

或许更重要的是,这一发现突显出存在着更多这样的体系,大概有超越十分之一的双中子星兼并双星。来自德国波恩马克斯·普朗克射电天文学研讨所的合著者保罗·弗莱雷博士说:这样质量差异的双中子星将使天体物理学家取得关于构成这些极点、密布物体内部奇特物质的重要新头绪。这个物质依然是一个严重疑团,它的密度如此之大,以至于科学家们依然不知道它实际上是由什么组成。

这些密度远远超出了科学家在地上实验室中能够仿制的规模。较轻的中子星也将增强兼并后喷出的物质亮度,这意味着,除了引力波勘探器,如LIGO和Virgo引力波勘探器,科学家们也将能够用传统的望远镜调查它们。令人兴奋的是,这也或许彻底独登时丈量世界膨胀率的哈勃常数。现在,两种首要的丈量方法彼此排挤,所以这是打破僵局、更具体地了解世界演化的要害途径。

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