據(jù)英國《通訊·物理學》雜志5日發(fā)表的一篇天體物理學研究,,科學家通過對“中子星—黑洞并合”進行前所未有詳細地建模,,揭秘了中子星和黑洞在致密的恒星環(huán)境中并合時的電磁輻射特征,以及致密環(huán)境中的并合所具備的,、孤立并合所沒有的另外兩大特征,。這些發(fā)現(xiàn)為今后人類研究引力波提供了關鍵見解。
探測“中子星—黑洞并合”過程中釋放的引力波,,可以帶來大量關于恒星演化,、核物質(zhì)和廣義相對論的信息。雖然“中子星—黑洞并合”的理論框架已經(jīng)建立,,但兩種天體在致密的恒星環(huán)境中并合時如何相互作用,,卻一直是未知數(shù),。
此次,德國海德堡大學天文學中心科學家曼紐·雅克·賽達發(fā)現(xiàn),,中子星和黑洞在致密的恒星環(huán)境中并合將不會釋放兩者在孤立環(huán)境中并合所釋放的電磁輻射,。研究者通過詳細模擬了一次“中子星—黑洞并合”,再將該模擬與銀河系和近域宇宙中對恒星簇的觀測結(jié)果相結(jié)合,,結(jié)果最終顯示,,這兩個大質(zhì)量天體在致密環(huán)境中并合所形成的系統(tǒng),與孤立環(huán)境中形成的類似系統(tǒng)有所不同,。
研究者發(fā)現(xiàn),,致密環(huán)境中的并合,其總質(zhì)量更大,、黑洞更重,,在并合之中或之后的短時間里可能不會釋放輻射或光。結(jié)果顯示,,如果并合生在致密的恒星環(huán)境中,,可能只有搜尋引力波的望遠鏡才能探測到。
去年8月,,美國和意大利的3臺巨型探測器探測到了由一顆黑洞和一顆中子星在約9億光年之外相互運動產(chǎn)生的一束引力波,,即黑洞和中子星的并合。在此之前,,科學家們曾觀測到黑洞并合以及中子星并合產(chǎn)生的引力波,,但從未發(fā)現(xiàn)過黑洞和中子星的并合。美國的激光干涉儀引力波天文臺(LIGO)科學家認為,,“中子星—黑洞并合”事件是破譯中子星結(jié)構(gòu)的關鍵,。但理論學家尚不能確定這種碰撞有多普遍,亦不知道它們的形成方式與具體特征,。