 從宇宙中最密集的物體中搜尋連續引力波 （神秘的地球uux.cn報道）據cnBeta：把一顆與太陽大小相似的恒星，壓扁成一個直徑約20公裏的球，你就會得到一顆中子星：已知宇宙中最密集的物體。現在讓你的中子星以每秒數百轉的速度旋轉，然後仔細聽。如果你的中子星不是完美的球形，它就會有一些晃動，導致它在空間和時間結構中不斷發出微弱的漣漪，這些漣漪被稱為連續引力波。 到目前為止，這些難以捉摸的連續引力波還沒有被探測到；然而，在最近的一項研究中，一個由澳大利亞OzGrav研究員朱利安-卡林（來自墨爾本大學）領導的國際科學家合作，從一個特定類別的中子星中尋找它們：吸積型毫秒X射線脈衝星（AMXPs）。 細分來看，AXMPs可以有以下這幾種： 脈衝星--宇宙的燈塔；它們是大質量超巨星（稱為中子星）極其密集的塌縮核心，像燈塔一樣發射出無線電波。隨著脈衝星的旋轉，每次光束指向地球時，我們可以在射電望遠鏡中看到一個脈衝。 吸積脈衝星--它們有一顆伴星，這被稱為雙星係統。吸積脈衝星以其伴星為食，從恒星上吸食物質並在其表麵積累。 X射線脈衝星--它們發射出X射線脈衝。AMXPs有"爆發"的時候，X射線脈衝可以被觀察到；也有"靜止"的時候，X射線脈衝要麽不被發射出來，要麽太弱而無法看到。 毫秒脈衝星--它們旋轉得非常快（一毫秒是千分之一秒）。旋轉速度最快的AMXP隻需要1.7毫秒就能完成一個完整的旋轉。這意味著如果你站在表麵上，你將以15%的光速（或大約45,000公裏/秒）的速度旋轉。 由於AMXPs積累了來自其伴星的物質，它們可能會發出比孤獨的中子星更強的信號。這是因為一顆中子星的信號強度與它的不對稱性成正比。天文學家推測，AMXPs上的這種物質堆積可能會在表麵形成一個峰，因為物質被磁場輸送到磁極上。頁麵上方顯示的藝術家的印象圖說明了這一點。 這次搜索使用了LIGO、Virgo和KAGRA第三次觀測運行的數據，該運行從2019年4月持續到2020年3月。該團隊從20個AMXPs中搜索到了連續的引力波--其中14個之前沒有被搜索到過。 這項工作中使用的搜索方法是墨爾本大學的物理學家和工程師合作的結果。漢娜-米德爾頓（墨爾本大學和斯威本大學的OzGrav博士後）說："我們用來搜索來自旋轉中子星的連續引力波的方法類似於語音識別軟件中的方法！"。不幸的是，這次沒有令人信服地探測到連續引力波。然而，隨著探測器技術和數據分析算法的不斷改進，有可能在下一次觀測中進行探測。 這種觀察研究將使我們能夠窺視中子星的心髒--告訴我們物質在極其密集的環境中是如何表現的。探測到來自中子星的連續引力波將使我們對這些奇妙的天文時鍾是如何真正運轉的有很大的了解。脈衝星是大自然最豐厚的禮物之一。它們的無線電信號徹底改變了天文學，為從恒星之間的氣體到愛因斯坦的引力理論和宇宙中最強的磁場等一切問題提供了新的啟示。 引力波正在成為基礎物理學和天文學的一個重要工具。我們現在已經聽到了近100對黑洞和中子星相互撞擊的回聲。我們一直在傾聽，並希望在未來的幾年裏能找出快速旋轉的中子星的蛛絲馬跡。 |
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