发觉系外:将来引力波探测器的新用处!

发表时间: 2019-07-12

  约翰霍普金斯大学(Johns Hopkins University)物理学博士生、丽萨联盟(LISA Consortium)Kaze Wong对这项发觉暗示欢送。她没有参取比来的这项研究。他说:“以前的研究着眼于操纵引力波探测环绕单一恒星运转的系外的可能性,但我们所做的工做表白,这种组合发生的引力波太弱,无法探测到。”Wong说,这种方式显示出更多的但愿,由于白矮星双星发生的引力波比一颗环绕孤星扭转的发生的引力波要强大得多。“一旦探测到引力波,”他说,“我们就能够用电磁仪器瞄准它们,确定系外源的进一步细节。”

  探测的工做道理是如许的:当两颗恒星构成一个双星系统时,它们正在严酷意义上说并不环绕对方运转;相反,它们环绕一个配合的质心公转。若是一个的身体存正在于如许一个系统中,的引力影响将会扰动这个质心,导致它周期性地来回摆动,取的来回拉扯同步。这种摆动的强度能够供给对这颗质量的估量,跟着时间的推移,它的反复呈现将出这颗的轨道周期。对于光学千里镜来说,这种摆动几乎老是太小而无法被不雅测到。可是能够看出,这种摆动是对双星系统引力波的一种微妙的周期性调制。对于这类双星系统——由两颗白矮星构成,燃烧殆尽的类日恒星残骸——如许的调制该当能够被LISA探测到。

  斯基说:“最终,以这种体例操纵LISA,我们将确定整个的构成。”前往搜狐,查看更多

  尼古拉·塔马尼尼(Nicola Tamanini)是比来这项研究的合做者之一,也是波茨坦马普引力物理研究所的物理学家。他说:“正在前提最佳的环境下,LISA该当能够让我们正在整个、麦哲伦星云以至仙女座星系进行探测。”

  目前已知有4000多颗系外环绕其他恒星运转。现实上,天文学家思疑如许的世界是遍及存正在的,平均而言,中的每颗恒星至多有一个伴侣。但问题就正在这里:虽然系外似乎无处不正在,但“无处不正在”正在描述天文学家现实不雅测过的处所时,却远非现实。绝大大都的系外查询拜访都是环绕着离太阳很近的恒星或离太阳更远的恒星展开的,这些恒星位于地方星系隆起的标的目的。说实话,目前还没有人晓得中的实负数量,也没有人晓得以外其他星系中的数量。

  虽然这种新方式很有但愿探测整个甚至其他临近星系的,但天文学家仍将勤奋对这些新发觉的有更多的领会。除了最后的引力波探测所供给的轨道周期和质量估量之外,用保守千里镜进行的后续不雅测大概能够确定一颗的切确质量、大小和其他轨道参数。

  “到目前为止,还没有人想过用如许的双星系统来模仿系外,”她说,“所以我们对它们的存正在知之甚少。”“发觉这些将表白,如许的世界可以或许以某种体例——或者从恒星的灭亡中新生。正在的任何处所,若是一个都找不到,就会给我们带来一个新的。正在一个被认为充满了能够摸索的世界的中,晓得不去看哪里是一件很有用的工作。

  但斯基指出,即便没有正在白矮星双星四周发觉,这一空白成果仍将为进化供给有用的洞见。

  此外,这项手艺不太可能发觉任何适合栖身的类地。白矮星素质上是恒星的尸体,是类太阳恒星耗尽核燃料后留下的迟缓冷却的焦点。但正在一颗恒星变成白矮星之前,它起首会履历一个红巨星阶段,正在这个阶段,它的体积会膨缩,膨缩到脚以烧焦以至任何接近它的。因而,Wong说,任何幸存的星球都可能是不适合栖身的——那些发生最强引力波信号的星球将会不恬逸地接近它们的白矮星宿从。更主要的是,LISA底子无法能找到任何系外——由于我们对世界能否能正在如斯极端的双星系统中呈现、若何呈现以及若何持续存正在知之甚少。

  塔玛尼尼说,天文学家曾经晓得有大量的白矮星双星系统存正在,仅正在我们的星系中就能看到成千上万个如许的系统。现实上,这类系统发生的引力波将被用来校准使命的不雅测成果,也能够确保丽萨能到。他说,即便中只要1%的白矮星双星上有,LISA也该当能找到数百个如许的。

  按照7月8日颁发正在《天然天文学》(Nature Astronomy)上的一项研究,跟着欧洲航天局(European Space Agency) LISA使命的启动,完成此次系外普查的主要一步可能从2034年起头。LISA使命的次要目标是通过寻找陈列正在一个长250万公里的三角形星座内的三颗卫星之间距离的细小变化,来探测太空-时间-沉力波中的波纹。LISA将被定制用来领受超大质量黑洞归并发生的引力波,但它明显也能领受一些系外系统发出的引力波。