一個國際科學研究團隊探測到兩顆中子星碰撞產(chǎn)生的引力波信號，但這一名為GW190425的事件令人費解：這兩顆中子星的質(zhì)量總和比任何其他觀測到的雙星中子星系統(tǒng)都要大，總質(zhì)量是太陽質(zhì)量的3.4倍。

如此巨大的中子星雙星在銀河系中還從未見過，科學家一直對它是如何形成的感到困惑，但現(xiàn)在來自ARC引力波發(fā)現(xiàn)卓越中心(OzGrav)的一組天體物理學家有答案了。

雙星中子星在圍繞彼此運行時會發(fā)出引力波（時空中的漣漪），科學家們可以在中子星合并時探測到這些波，而引力波包含有關中子星的信息，包括質(zhì)量。來自宇宙事件GW190425的引力波告訴我們，無論是通過無線電波還是引力波天文學，中子星雙星都比之前通過無線電波或引力波天文學觀測到的任何中子星雙星都要大。莫納什大學的OzGrav博士生伊澤貝爾·羅梅羅-肖領導的一項研究提出了一種形成通道。

可以解釋這種雙星的高質(zhì)量，以及用傳統(tǒng)射電天文學技術無法觀測到類似系統(tǒng)的事實。GW190425是通過一個叫做‘不穩(wěn)定情況BB質(zhì)量轉(zhuǎn)移’的過程形成，這個過程最初定義于1981年。它始于一顆中子星，它有一個恒星伙伴：一顆具有碳氧核的氦(He)星，如果恒星的氦部分膨脹到足以吞沒中子星，這個氦云最終會在消散之前將雙星推向更近的距離,然后，恒星的碳氧核就會爆炸成超新星。

以這種方式形成的雙中子星可，能比通過無線電波觀測到的中子星質(zhì)量要大得多。它們在超新星爆發(fā)后合并得非?？?，使得它們不太可能在射電天文觀測中被捕捉到。研究指出，不穩(wěn)定情況下BB質(zhì)量轉(zhuǎn)移的過程，可能是大質(zhì)量恒星系統(tǒng)如何形成的。OzGrav研究人員還使用了一種新開發(fā)的技術，測量雙星的偏心率，即恒星系統(tǒng)的軌道形狀偏離圓周的程度，發(fā)現(xiàn)與不穩(wěn)定情況下的BB傳質(zhì)一致。

目前的地面引力波探測器不夠靈敏，無法精確測量偏心率；然而，未來的探測器，比如定于2034年發(fā)射的天基探測器麗莎(Lisa)-將能讓科學家做出更準確的結論。另外雙星黑洞被認為主要通過兩個通道形成：孤立演化和動態(tài)形成。雙星黑洞系統(tǒng)的分量質(zhì)量、自旋和偏心率為其形成歷史提供了線索。其偏心率，可能是動態(tài)形成的標志，利用自旋排列的偏心波形模型SEOBNRE，對LIGO和Virgo的第一個引力波瞬態(tài)星表中的雙星黑洞合并事件偏心率進行了貝葉斯推斷。

研究發(fā)現(xiàn)所有這些事件都符合零偏心率。在參考頻率情況下，將偏心的上限設置在0.02%到0.05%范圍內(nèi)，置信度為90%。這些上限并不顯著地限制球狀星團中動態(tài)形成的LIGO-Virgo事件比例，然而，由于引力波瞬變星表將在未來的時間里急劇擴大，可能很快就有可能通過偏心率測量。

博科園｜研究/來自：ARC卓越重力波發(fā)現(xiàn)中心

研究發(fā)表期刊《皇家天文學會月刊》

DOI: 10.1093/mnras/stz2996

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