由ARC引力波發現卓越中心(OzGrav)博士生邁克·劉(Mike Lau)領導的一個天體物理學家團隊預測:未來的太空天線麗莎(Lisa)可能會探測到雙中子星的引力波,其研究結果在2020年第14屆澳洲國家理論天體物理研究所(ANITA)科學研討會上公佈,這些測量可能有助於破譯恆星的生死。研究的第一作者劉將他的團隊比作天文古生物學家:
這些引力波是當一對黑洞旋轉得太近併合並時產生的。然而,科學家們仍然沒有找到一種方法來測量當兩顆中子星或黑洞在軌道上仍然相距很遠時發出的引力波。這些較弱的引力波包含了關於恆星生命的有價值資訊,並可能揭示我們銀河系中存在著全新的天體群。新的研究表明,鐳射干涉儀空間天線麗莎(LISA)可以潛在地探測到來自雙中子星的引力波。
LISA是一個星載引力波探測器,計劃於2034年發射,這是歐洲航天局領導的一項任務的一部分。LISA由三顆由鐳射束連線的衛星組成,形成一個繞太陽執行的三角形。經過的引力波將拉伸和擠壓這個三角形4000萬公里長的鐳射臂。高靈敏度的探測器將探測到緩慢振盪的超微弱引力波,這些引力波目前是LIGO和室女座探測器無法探測到的。
利用計算機模擬對一群雙中子星進行建模,該團隊預測:在四年的執行中,LISA將測量到數十顆雙中子星在彼此軌道執行時發出的引力波,其研究結果發表在《皇家天文學會月刊》上。超新星爆炸形成的中子星,使最初的圓形軌道變成橢圓形。通常,引力波發射會偏離軌道-LIGO和室女座探測到的雙中子星就是這種情況。但LISA將能夠在雙中子星仍然相距甚遠的時候探測到它們,因此有可能瞥見橢圓形軌道。
軌道的橢圓形,被描述為軌道偏心率,可以告訴天文學家很多關於這兩顆恆星在成為雙中子星之前的樣子。例如,它們的分離,以及它們被超新星“踢”得有多厲害。對雙星(雙星是成對誕生的恆星)的理解有很多不確定因素,科學家們希望,到本世紀30年代,LISA對雙中子星的探測將為它們的祕密生活帶來一些新曙光。
參考期刊《皇家天文學會月刊》
DOI: 10.1093/mnras/staa002