中子星黑洞在星群中并合揭秘 為人類研究引力波提供關(guān)鍵見解

據(jù)英國(guó)《通訊·物理學(xué)》雜志5日發(fā)表的一篇天體物理學(xué)研究，科學(xué)家通過對(duì)“中子星—黑洞并合”進(jìn)行前所未有詳細(xì)地建模，揭秘了中子星和黑洞在致密的恒星環(huán)境中并合時(shí)的電磁輻射特征，以及致密環(huán)境中的并合所具備的、孤立并合所沒有的另外兩大特征。這些發(fā)現(xiàn)為今后人類研究引力波提供了關(guān)鍵見解。

探測(cè)“中子星—黑洞并合”過程中釋放的引力波，可以帶來大量關(guān)于恒星演化、核物質(zhì)和廣義相對(duì)論的信息。雖然“中子星—黑洞并合”的理論框架已經(jīng)建立，但兩種天體在致密的恒星環(huán)境中并合時(shí)如何相互作用，卻一直是未知數(shù)。

此次，德國(guó)海德堡大學(xué)天文學(xué)中心科學(xué)家曼紐·雅克·賽達(dá)發(fā)現(xiàn)，中子星和黑洞在致密的恒星環(huán)境中并合將不會(huì)釋放兩者在孤立環(huán)境中并合所釋放的電磁輻射。研究者通過詳細(xì)模擬了一次“中子星—黑洞并合”，再將該模擬與銀河系和近域宇宙中對(duì)恒星簇的觀測(cè)結(jié)果相結(jié)合，結(jié)果最終顯示，這兩個(gè)大質(zhì)量天體在致密環(huán)境中并合所形成的系統(tǒng)，與孤立環(huán)境中形成的類似系統(tǒng)有所不同。

研究者發(fā)現(xiàn)，致密環(huán)境中的并合，其總質(zhì)量更大、黑洞更重，在并合之中或之后的短時(shí)間里可能不會(huì)釋放輻射或光。結(jié)果顯示，如果并合生在致密的恒星環(huán)境中，可能只有搜尋引力波的望遠(yuǎn)鏡才能探測(cè)到。

去年8月，美國(guó)和意大利的3臺(tái)巨型探測(cè)器探測(cè)到了由一顆黑洞和一顆中子星在約9億光年之外相互運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的一束引力波，即黑洞和中子星的并合。在此之前，科學(xué)家們?cè)^測(cè)到黑洞并合以及中子星并合產(chǎn)生的引力波，但從未發(fā)現(xiàn)過黑洞和中子星的并合。美國(guó)的激光干涉儀引力波天文臺(tái)(LIGO)科學(xué)家認(rèn)為，“中子星—黑洞并合”事件是破譯中子星結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵。但理論學(xué)家尚不能確定這種碰撞有多普遍，亦不知道它們的形成方式與具體特征。(記者張夢(mèng)然)

關(guān)鍵詞： 中子星黑洞 星群中并合