好期待啊！4000萬公里長的激光臂，將能探測到超微弱引力波！

2020-05-21 11:24 作者:博科園 0人讀過 | 我要投稿

由ARC引力波發(fā)現(xiàn)卓越中心（OzGrav）博士生邁克·劉(Mike Lau)領(lǐng)導(dǎo)的一個天體物理學(xué)家團隊預(yù)測：未來的太空天線麗莎(Lisa)可能會探測到雙中子星的引力波，

其研究結(jié)果在2020年第14屆澳大利亞國家理論天體物理研究所(ANITA)科學(xué)研討會上公布，這些測量可能有助于破譯恒星的生死。研究的第一作者劉將他的團隊比作天文古生物學(xué)家：

就像從恐龍化石中了解恐龍一樣，我們從雙中子星化石中拼湊出雙子星的生命。中子星是一顆超大星在生命末期發(fā)生超新星爆炸后留下的“殘骸”星體。雙中子星是由兩顆相互環(huán)繞的中子星組成的系統(tǒng)，會在周圍時空中產(chǎn)生周期性的擾動，就像池塘表面蔓延的漣漪一樣，這些“漣漪”被稱為引力波，當(dāng)LIGO和室女座引力波探測器的合作，在2015年首次探測到引力波時，這些引力波“漣漪”登上了新聞頭條。

這些引力波是當(dāng)一對黑洞旋轉(zhuǎn)得太近并合并時產(chǎn)生的。然而，科學(xué)家們?nèi)匀粵]有找到一種方法來測量當(dāng)兩顆中子星或黑洞在軌道上仍然相距很遠(yuǎn)時發(fā)出的引力波。這些較弱的引力波包含了關(guān)于恒星生命的有價值信息，并可能揭示我們銀河系中存在著全新的天體群。新的研究表明，激光干涉儀空間天線麗莎(LISA)可以潛在地探測到來自雙中子星的引力波。

LISA是一個星載引力波探測器，計劃于2034年發(fā)射，這是歐洲航天局領(lǐng)導(dǎo)的一項任務(wù)的一部分。LISA由三顆由激光束連接的衛(wèi)星組成，形成一個繞太陽運行的三角形。經(jīng)過的引力波將拉伸和擠壓這個三角形4000萬公里長的激光臂。高靈敏度的探測器將探測到緩慢振蕩的超微弱引力波，這些引力波目前是LIGO和室女座探測器無法探測到的。

利用計算機模擬對一群雙中子星進行建模，該團隊預(yù)測：在四年的運行中，LISA將測量到數(shù)十顆雙中子星在彼此軌道運行時發(fā)出的引力波，其研究結(jié)果發(fā)表在《皇家天文學(xué)會月刊》上。超新星爆炸形成的中子星，使最初的圓形軌道變成橢圓形。通常，引力波發(fā)射會偏離軌道-LIGO和室女座探測到的雙中子星就是這種情況。但LISA將能夠在雙中子星仍然相距甚遠(yuǎn)的時候探測到它們，因此有可能瞥見橢圓形軌道。

軌道的橢圓形，被描述為軌道偏心率，可以告訴天文學(xué)家很多關(guān)于這兩顆恒星在成為雙中子星之前的樣子。例如，它們的分離，以及它們被超新星“踢”得有多厲害。對雙星（雙星是成對誕生的恒星）的理解有很多不確定因素，科學(xué)家們希望，到本世紀(jì)30年代，LISA對雙中子星的探測將為它們的秘密生活帶來一些新曙光。