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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。儘管如此，這個被稱為J2322+0509的新發現還是很特別的。下面是原因。
白矮星是恆星核心的殘留物，是像我們的太陽這樣的恆星耗盡燃料後留下的。J2322+0509是一顆分離的雙星——它包含了兩顆擁有氦核的白矮星，它們的旋轉距離非常近，但不共享任何物質(與之相對的是，一顆恆星從另一顆恆星那裡吸收物質)。
事實上，J2322+0509的軌道周期——活躍的20分鐘和一秒鐘——相當於所有已知的分離雙星中最短的第三個周期。在這短暫的時間內，雙星中的每一顆恆星都完成了對方的完整軌道。
這大約是目前記錄保持者的三倍——兩顆恆星在不到7分鐘的時間內相互環繞——但這仍然是一個令人難以置信的數據，一個產生了更令人驚嘆的現象。
根據理論預測，具有特別緊密軌道的白矮星雙星，比如這個新發現，可以成為引力波的來源:在時空結構中，當極其巨大的物體改變它們的速度時，會產生無形的漣漪。
早在一個多世紀前，引力波就被理論預測出來，並於2015年首次被探測到。這一開創性的壯舉是由雷射幹涉引力波天文臺(LIGO)的研究人員的巨大合作完成的，它涉及到兩個遙遠的黑洞合併成一個黑洞——這一事件發生在大約13億年前。
但是黑洞合併並不是唯一能產生引力波的現象。廣義相對論預測,這些強大的漣漪在宇宙的面料也可以來自其他來源,包括旋轉的中子星,超新星的暴力,,是的,高密度的白矮星的螺旋上升的發展在雙星系統中,當他們在快速並關閉——就像J2322 + 0509。
來自哈佛史密森天體物理中心(CfA)的天文學家沃倫·布朗說:「這一對位於恆星的最末端，軌道周期很短。」
「這兩個物體的軌道正在衰變。發射出的引力波使這對粒子失去能量;在六七百萬年後，它們會合併成一顆更大的白矮星。」
藝術家的印象。(m . Weiss)
那個決定性的事件可能在幾百萬年以後才會發生，但值得慶幸的是，我們不用等那麼久就能發現更多關於J2322+0509引力波的信息。事實上，它是第一個加入候選池的二元系統。
雖然我們還不能從觀測上證實這個雙星系統產生的引力波，但一個名為LISA(雷射幹涉儀空間天線)的專業空間觀測系統，計劃於2034年發射，將具有這種特殊的能力。
就像LIGO的一個更微妙的版本，LISA將由三個獨立的衛星組成，它們分別漂浮在數百萬公裡之外的太空中。通過一束雷射連接，該系統將能夠判斷衛星是否由於引力波而移動，即使移動非常微小，它們也只能在亞原子尺度上記錄下來。
然而，LISA要完成這個雄心勃勃的項目，還需要一大批引力波源候選者進行研究和驗證。這就是為什麼尋找像J2322+0509這樣的天體在今天是至關重要的——即使它現在只是一個異國情調的麵包屑，為未來更大的發現指明了道路。
來自俄克拉何馬大學的天體物理學家Mukremin Kilic說:「驗證雙星很重要，因為我們知道LISA會在打開望遠鏡後的幾周內看到它們。」
據我們所知，目前有關LISA的消息來源屈指可數。新驗證二進位的第一個原型的發現使我們遠遠領先於任何人的預期。」
正如研究人員所解釋的那樣，一旦LISA啟動並運行，這種特殊的雙星系統預計將成為一種普遍現象。
布朗說:「理論預測，那裡有許多雙氦核白矮星。」
「這一發現為這些模型和未來的實驗提供了依據，這樣我們就能找到更多這樣的恆星，並確定它們的真實數量。」
研究結果將發表在《天體物理學雜誌通訊》上。
作者: PETER DOCKRILL
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