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眾所周知,美國LIGO專案組連續測到三次引力波,認為都是二個黑洞碰撞產生的。黑洞碰撞也會同時產生巨大的伽馬射線暴。如果引力波與光速相同,那麼為何同時產生的伽馬射線暴沒有被測到呢?
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  • 1 # Charilue

    引力波的確在理論中被認為是以光速前進,但眾所周知,高能量的光衰減的速度很高,伽馬射線的能量更是強於紫外線、X射線等高能光線,雖然在距離地球數光年外爆發的超新星便可催毀地球上的所有生命,但黑洞碰撞所產生的並逃逸的伽馬射線遠遠弱於新星爆發,造成產生伽馬射線不可能被我們探測,不過造成的引力波動則強大到足以被我們偵測到;而從另一個角度看,目前所認為的引力波是由物質所引起的空間波動而產生,不同於在宇宙環境下電磁波的快速變質,引力波不會被輕易的被消耗,擁有很高的穩定性,在相同的情形下,要讓引力波與電磁波傳播相同的距離,也許產生引力波所耗能僅僅數千瓦的情況下,發射的電磁波在地球上足以燒穿鴿子的腦袋。

    甚至可能存在及其先進的外星文明能夠接受到一個在地球上擺臂的人所產生的空間波動。

  • 2 # 虎哥航空研究室

    包含中子星和恆星級黑洞的雙緻密星系統併合,是千赫茲引力波最可能天體物理起源。鐳射干涉引力波天文臺(凵GO)直接探測到了來自雙黑洞相互繞轉、併合的引力波訊號GW150914,開啟了天文學的一個新時代。

    在這個多信使的時代,探測到來自雙緻密星併合的電磁訊號,將會大大增加科學產出。關鍵問題就是緻密雙星的併合究竟產生哪些可觀測的電磁訊號。短時標的伽瑪射線暴很早之前就被認為是來源於緻密雙星的並。對於短暴的觀測發現,至少一部的短暴被準直在很小的張角內,因此大部分的引力波訊號可能無法與短暴同時探測到。其他的一些來自緻密雙星併合的電磁訊號,尤其是來自中子星雙星併合電磁訊號,引起了人們的興趣。雙中子星的併合可能導致不同的產物,最大的不確定性來源於我們對高密度物質狀態方程的缺乏瞭解。雙中子星併合有四種可能的產物:(1)直接產生一個黑洞;(2)較差旋轉的大質量中子星,將在10.100毫秒內坍縮為黑洞;(3)一個穩定的中子星;(4)均勻轉動的大質量中子星,坍縮成為黑洞的典型時標大約為幾百秒。不同的併合產物將會對產生的電磁訊號的性質有很大的影響。在第一章中,我們對雙中子星併合研究進展做了一個綜述。主要介紹中子星的質量分佈,緻密雙星併合的產物以及拋射物的性質,引力波電磁對應體的探測標準和不同波段的觀測裝置等。對於併合產物為黑洞,可能存在的電磁對應體包括短暴和它的餘光軍;由於併合拋射物與環境介質相互作用產生的長時間的射電餘輝;併合的拋射物合成的重核衰變供能外的暫現源,稱為千新星(kilonova),我們在第二章中介紹這些電磁訊號的性質。在第三章中,我們考慮併合之後產生了一個磁星,與併合產物為黑洞相比,磁星可以透過磁偶極輻射產生Poynting主導的外流體。這種情況下,將會產生更加豐富的電磁訊號。磁星星風加速拋射物,使拋射物達到相對論速度,產生正向激波。考慮到Poynting流會透過磁重聯等方式轉化為正負電子對的動能。極端相對論的星風受到拋射物的阻擋,形成在星風中傳播的反向激波。同時磁星星風對拋射物加熱效應,拋射物的熱輻射產生類似超新星的併合新星(merger-novae)。

    由於Poynting流轉化為正負電子的動能的效率不能達到100%。磁星的星風很有可能是混合著Poynting流和極端相對論的正負電子對。在第四章中,我們研究磁星星風在任意磁化引數0情形下,正向激波和反向激波輻射。我們發現反向激波輻射強烈依賴於磁星星風的磁化引數。,特別是在。.3時產生的反向激波輻射最強。

    將來的觀測將有助於診斷出磁星星風的具體成分。第

    五章中,我們做了簡要的總結和展望。

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