科学家通过引力波发现致密双星并合最后一块“拼图”

来源： 科技日报

“引力波频率不同，探测手段也不一样。”邹远川说，宇宙中的超新星爆发、中子星或白矮星非对称振动、宇宙深处超大质量双黑洞并合、小黑洞围绕超大质量黑洞的旋进和宇宙早期一些剧烈的物理过程都会产生引力波。

邹远川介绍，目前，LIGO、Virgo和KAGRA主要探测频率约为十至几千赫兹的引力波。我国“天琴计划”“太极计划”等为空间引力波探测计划，主要探测毫赫兹左右的引力波。此外，更低频的、约1纳赫兹的引力波，主要以脉冲计时阵的方式进行探测。

“不少引力波的信号特征都与我们日常生活中出现的声音相似。”朱兴江说，引力波随机背景信号类似收音机播放的噪声，旋转中子星的信号则是一个单频的连续信号，超新星爆发的信号可能是一个短暂的爆炸声，两个致密天体绕转的信号或更像鸟叫声，科学家们形象地称之为啁啾信号。

黑洞—脉冲星系统或将被发现

邹远川介绍，黑洞—中子星并合有两种情形，若黑洞质量比较大，黑洞将直接吞噬中子星，预期没有电磁辐射，这符合目前观测到的两例引力波事件;若黑洞质量较小，则在潮汐力撕裂并合中子星的时候，其中部分中子物质会被抛射出去，产生核合成及电磁辐射。

因此，伴有电磁辐射的黑洞—中子星并合事件，是下一个值得期待的探测“新大陆”。

朱兴江认为：“这次观测成果证实了黑洞—中子星双星系统或在宇宙中广泛存在，银河系内的黑洞—脉冲星系统也许很快将会被发现。”

在邹远川看来，更长远的突破是地面引力波探测设备的进一步升级，能观测到越来越多宇宙中正在发生的致密双星并合事件，为人类了解恒星，特别是双星的演化提供绝佳手段。

同时，我国“天琴计划”“太极计划”等实施后，将能观测到宇宙早期超大质量黑洞的并合，为我们理解星系中心黑洞的成长历史提供直接证据。

“联合探测十分值得期待。”邹远川兴奋地说，把较低频的空间引力波探测和LIGO的探测结合，加上频率接收范围介于二者之间的探测器，可监测致密双星从互相绕转到最终并合的整个历史，还能提前预报并合事件，让传统望远镜提前观测，将引力波和电磁信号进行联合，让人类全面了解中子星和黑洞的本质等。(记者 吴纯新 刘志伟)

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标签： 致密双星

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