首個雙白矮星引力波源證實,軌道周期短至一千多秒,正產生引力波

2020-04-08 瀟湘晨報
首個雙白矮星引力波源證實,軌道周期短至一千多秒,正產生引力波

首個獲證實雙白矮星引力波源(藝術圖)。圖片來源:美國太空網

科技日報北京 4 月 7 日電 (記者劉霞)據美國太空網近日報導,美國天文學家首次探測到由兩顆獨立的白矮星組成的雙星系統,該系統名為 J2322+0509,軌道周期短至 1201 秒,目前正產生引力波,是科學家確認的首個此類引力波源。這一最新發現有助於增進我們對此類雙星系統和引力波源的理解。

白矮星是類似太陽的恆星燃料耗盡後留下的核心。多年來,研究人員預測,應該存在由兩顆白矮星組成的雙星系統。廣義相對論指出,兩個彼此環繞的天體會以引力波形式釋放出能量。引力波就像是時空中的漣漪。

現在,科學家的預測終於成真!在一項新研究中,哈佛大學天體物理中心(CFA)研究人員首次發現了 J2322+0509 這一由兩顆白矮星組成的雙星系統,而且通過理論計算發現,它是極強的引力波來源。

這項研究主要作者、CFA 天文學家沃倫 · 布朗說:" 理論預測稱,存在許多氦核雙白矮星系統,最新研究為這些模型及未來實驗提供了一個錨點,我們可藉此發現更多此類恆星並確定其真實數量。"

布朗解釋說,這個雙星系統沒有光變曲線,因此無法探測到光度信號,所以他們沒有使用光度研究,而是使用光譜研究,觀察物質與電磁輻射(如可見光)之間的相互作用,確定了恆星的軌道運動。

布朗強調說:" 儘管這個系統很難被找到,但我們通過理論計算發現,這種雙星系統是極強的引力波來源。"

研究人員稱,最新研究不僅能增進我們對這些雙星系統和引力波源的理解,也有望幫助科學家驗證 " 雷射幹涉空間天線 "(LISA)的效率。LISA 將於 2034 年發射,屆時,它可以對 J2322+0509 進行基本觀測,畢竟我們已經知道了它的存在。

研究人員最後指出,由於這個雙星系統在釋放引力波,所以其能量也在不斷喪失,六七百萬年後,它們將合併成一顆更大的白矮星,科學家希望能發現其釋放出的引力波。

總編輯圈點

星空中有各種奇特的成員尚待發現。雙星系統就有不少類:恆星與恆星、恆星與黑洞的搭配,白矮星與白矮星的組合又挑戰了我們的想像力。宇宙深處應該還有很多 " 只覺其重,不見閃光 " 的天體,之前我們只能通過微弱的間接光學信號來捕捉它們。現在有了 LIGO 等一系列新建的引力波探測裝置,或許將來會發現,星系比我們所猜測的更稠密,更多樣。

【來源:ZAKER瀟湘】

版權歸原作者所有,向原創致敬

相關焦點

  • 今日科技話題:「等距」排列、「卡裡金」「竺可楨石」、雙白矮星引力波源、新冠病毒、從鰭到手
    竺可楨石是科學家在自然界中發現的第一個鋰鋁氧化物,具有特殊的晶體結構,在摻入其他雜質後能夠發光產生特殊的光學效應,對於開發新興稀土發光材料具有積極的科學價值。——《科技日報》4首個雙白矮星引力波源證實▲首個獲證實雙白矮星引力波源(藝術圖)。
  • 新引力波源:白矮星雙星系統
    根據廣義相對論,兩個彼此環繞運行的天體應以引力波的形式發射能量,也就是時空結構中的波動或幹擾。雖然並不是探測到了引力波,而是發現了這個可能是引力波源的雙星系統。但是,這項研究不僅會增進我們對這些雙星系統和引力波源的理解,而且對於驗證將於2034年發射(譯者:發射你個毛線)的儀器的效率也很重要。
  • 在這個雙星白矮星系統中,天文學家發現了引力波源
    天文學家已經探測到兩顆恆星屍體(白矮星)在相互旋轉,它們可能會產生引力波。白矮星是像我們的太陽這樣的恆星在耗盡燃料並變成剩餘的熱核心後所形成的。根據廣義相對論,兩個這樣的質量星體繞著彼此軌道運行,應該以引力波的形式釋放能量—一種時空結構中的波紋或擾動。現在,科學家預測成真。在一項新的研究中,哈佛大學天體物理中心(CFA)的研究人員首次發現了一個由兩顆白矮星(氦核)組成的雙星系統,這兩顆白矮星顯然是彼此相互分離的恆星。
  • 引力波是怎麼發現的_引力波有什麼實際意義(引力波對人類的意義)
    引力波的定義   雖然科學家們對引力波的研究有史已久,但對引力波的定義並不明確。至少給人兩種印象。   1)引力波是從物體內部的質量中輻射出來的波。這種波形成了引力場,引力是通過引力波傳遞的,從而導致了引力現象的出現。這種波有點像電磁波那樣是由波源(物質質量)輻射出來的。這樣的波是微觀的,頻率比較高。
  • 宇宙引力波七種形成方式,你還知道哪種?
    在廣義相對論裡,引力波是時空的漣漪。就好像當投擲石頭到池塘裡時,會在池塘表面產生漣漪,從石頭入水的位置向外傳播。水波引力波源簡介引力波的產生,是因為非對稱的運動造成了四極矩隨時間變化。如下1、雙星系統雙星系統繞質心運動的示意圖,在牛頓力學中這個軌道總是穩定的,但在相對論力學下引力輻射會造成軌道的緩慢能夠輻射可觀測量級引力波的密近雙星系統包括白矮星、中子星和黑洞等緻密恆星組成的雙星系統,例如黑洞雙星、黑洞-中子星、雙中子星、雙白矮星等等。
  • 引力波的源頭?可能與雙星系統白矮星有關
    這顆強烈的雙星白矮星可能是第一個引力波源 一對令人興奮的白矮星螺旋向對方靠近,這是我們在不久的將來能夠探測到的引力波源中最新的一對。 當然,當恆星與他們的舞伴靠得太近時,史詩般的恆星合併將是許多雙星系統的最終命運。
  • 「孿生兄妹」上天 捕捉引力波之光
    引力波暴是指兩顆緻密星(兩顆黑洞、兩顆中子星或一顆黑洞和一顆中子星)併合產生的引力波,它是一種高頻引力波,頻率一般是從幾十到一千赫茲,也是目前為止唯一探測到的引力波。2016年2月,雷射幹涉引力波天文臺(LIGO)宣布人類於2015年9月14日首次探測到兩顆黑洞併合產生的引力波,開啟了「聆聽宇宙」的引力波天文學時代!
  • 發現迄今為止最強大的引力波源,瞬間釋放8個太陽質量的能量
    這個信號類似於四次短暫的擺動,持續時間極短,持續時間不到十分之一秒。這個引力波源產生時,當時宇宙的年齡約為其年齡的一半,使其成為迄今為止檢測到最遠的引力波源之一。至於是什麼產生了這個信號,基於一套強大最先進的計算和建模工具,科學家們認為GW190521最有可能是由具有不尋常性質的雙星黑洞合併產生。
  • 「不可能質量」黑洞被發現,人類探測迄今最強引力波源
    這些正反電子對產生的壓力比光子小,使得恆星更不穩定,更容易發生引力坍縮,進而產生足以摧毀一切的劇烈爆炸。即便是質量更大的恆星,比如 200 倍太陽質量,最終也會坍縮成為至少為太陽質量 120 倍的黑洞。
  • 中國「慧眼」望遠鏡成功監測引力波源所在天區
    中國「慧眼」望遠鏡成功監測引力波源所在天區 2017-10-17據中國科學院高能物理研究所發布,中國首顆空間硬X射線調製望遠鏡衛星「慧眼」參與監測並作出貢獻。資料圖:藝術家所描繪的雙中子星產生的引力波現象。  引力波源於愛因斯坦建立廣義相對論以後的預言,即極端天體物理過程中引力場急劇變化,產生時空擾動並向外傳播。從LIGO在2015年9月14日首先發現雙黑洞併合產生的引力波事件以來,人們已探測到4例引力波事件。
  • NSR專題|引力波天文學(特邀編輯:武向平)
    如果能證實電磁對應體的存在,那麼多波段引力波天文學將掀開新的篇章。雖然這其中的不確定性太多,很難找到電磁對應體,但我們相信,通過五個要素,可以讓我們無限接近答案。它們分別是:引力波源的概率密度天區、星表信息、多波段的交叉認證、多觀測基站的交叉認證和時域觀測信息。(參見:諾獎後的下輪豪賭: 尋覓LIGO引力波源的電磁對應體?
  • 「不可能質量」黑洞被發現,LIGO-Virgo探測到迄今最強引力波源
    看似空曠無垠的宇宙中,其實充滿了引力波弦音一般的迴響。引力波由極端天文物理現象產生,在時空中激起圈圈漣漪,就像宇宙中的鈴鐺將聲音傳播出去一樣。這一次,研究人員聽到了一聲巨響。這些正反電子對產生的壓力比光子小,使得恆星更不穩定,更容易發生引力坍縮,進而產生足以摧毀一切的劇烈爆炸。即便是質量更大的恆星,比如 200 倍太陽質量,最終也會坍縮成為至少為太陽質量 120 倍的黑洞。
  • 又見引力波 時空起漣漪
    因為與之前4個信號不同,這次探測到的引力波信號GW170817來自1.3億光年外兩顆併合的中子星,而且是全球多地科學家第一次同時觀測到引力波與其電磁對應體。   迄今最強的引力波信號   「這是我們迄今觀測到強度最強的引力波信號,比第一次觀測到的雙黑洞引力波信號要強得多。」
  • 一起了解中國版引力波探測計劃:中山大學「天琴計劃」
    如同麥克斯韋的電磁學理論預言了電磁波一樣,愛因斯坦的廣義相對論也預言了引力波的存在。但是由於產生引力波的條件極其苛刻,人工手段很難產生能夠被探測到的引力波。自然界中,相互繞轉的緊湊雙星系統、大質量天體的碰撞合併、超新星爆發等極端事件都能產生較強的引力波。但這類波源通常或者離地球很遠、或者出現的機率很低,使得引力波的直接探測成為一個極具挑戰的世紀難題。
  • LIGO和Virgo探測器發出了迄今為止最大的引力波源的信號
    儘管宇宙是巨大的空虛,但它正以引力波的形式嗡嗡作響。這些由極端的天體物理現象產生的迴響,如宇宙鐘聲的鏗鏘聲一樣,向前漣漪,震動時空結構。現在研究人員已經探測到一個信號,這可能是迄今為止在引力波中觀測到的最大規模的黑洞合併。這次合併的結果是首次明確探測到一個「中等質量」黑洞,其質量是太陽質量的100至1000倍。
  • 為什麼我們沒有在自己的星系裡發現引力波?
    相反,我們第一次不僅能夠觀察到引力波,而且能夠精確定位它們的來源,並了解它們的屬性。截至今天,我們已經發現了11個不同的來源。但它們都那麼遙遠!這是為什麼呢?這是阿米他娃·達塔,查揚·查特吉的提問,他們問道:為什麼所有已知的引力波源(聚合雙星)都在遙遠的宇宙中?為什麼在我們附近一個都沒有發現?
  • 引力是力,為什麼可以產生波?我們對外用力是在釋放「衝擊波」?
    如果把引力認為是牛頓說的力,就很難理解波了。只要能先忘掉引力是一種力,寧可想成「衝擊波」都行,讓我重新給你灌輸一遍為什麼東西會落地。愛因斯坦在他的《廣義相對論》論中提出的更精確的引力描述,引力波的概念就是從他那來的,但他說的還是會很抽象,所以多上點動圖。
  • 用脈衝星高精度的計時觀測探測引力波
    目前引力波探測的4個頻段 理論研究表明引力波的頻率範圍非常寬,它由不同的引力波源貢獻,目前正在實施或計劃的引力波探測項目主要關注以下四個頻段: (1)高頻(10-103赫茲),探測器是以LIGO為代表的地基雷射幹涉儀,重要引力波源是緻密雙星(中子星和恆星級黑洞); (2)低頻(0.1-100毫赫茲),探測器是以
  • 引力波為什麼等於光速?
    引力波是時空彎曲中的漣漪,通過波的形式從輻射源向外傳播,這種波以引力輻射的形式傳輸能量。在一個雙星系統裡,當兩個星相互圍繞著、旋轉著靠近的時候,會產生巨大的加速度。加速度在效果上等同於質量的變化,這就會造成時空曲率的劇烈變化,產生引力波。
  • 黑洞引力波源合併產生劇烈爆炸,科學家觀察到中質量黑洞
    海外視頻網站ladbible於9月2日新發布了一段太空視頻,視頻內容顯示,美國科學家在太空中再次探測到了引力波,而此次引力波之所以被探測到,是由於兩個黑洞的「巨大引力波源」合併,產生了相當於8個太陽能量的巨大爆炸,從中心向宇宙中擴散出強烈的衝擊波。