欧洲宇航局的“LISA”将测量双中子星的引力波学术资讯

这幅艺术印象画描绘的是一颗“孤立的中子星”——没有超新星残骸、双星伴星或射电脉冲的中子星。

据美国“物理学组织”网站2月25日消息称，澳大利亚研究理事会（简称ARC）资助的引力波探索卓越中心（简称OzGrav）的一个天体物理学家团队最近在《皇家天文学会月刊》杂志上发文预测，欧洲宇航局（ESA）将于2034年发射的“空间天线式激光干涉仪”（Laser Interferometer Space Antenna，简称LISA）卫星可能会探测到来自双中子星的引力波。届时，这些测量结果将可能有助于人类认识和理解恒星的诞生和衰亡。相关研究结果日前在第14届澳大利亚国家理论天体物理研究所（ANITA）的年会上发布。

该研究论文的第一作者、博士生Mike Lau将他的团队比作天体古生物学家:“就像考古学家从恐龙化石中了解恐龙一样，我们将从双中子星‘化石’中拼凑出双子星的生命历程。”

LISA是一个基于空间卫星的引力波探测器，它由三颗被激光束连接的卫星组成，这就意味着它将形成一个绕太阳公转的三角形卫星小组。穿过这个三角区域的引力波将会拉伸和挤压这个三角形中长达4000万千米的激光臂，从而让高灵敏度的探测器捕捉到缓慢振荡的波——目前正在运行的激光干涉仪引力波天文台（LIGO）和欧洲室女座引力波探测器（Virgo）都无法探测到这些波。

通过对一群双中子星进行数据模拟实验，该研究小组预测，在LISA运行四年后，它将能够测量到数十颗双中子星相互环绕时发出的引力波。简单地说，超新星爆炸时会“踢”开爆炸形成的中子星，从而让其轨道从最初的圆形变成椭圆形。LISA将能够在双中子星中的两颗星仍然相距很远时探测到它们，所以人类将有可能目睹其椭圆形的运行轨道。

双中子星轨道的椭圆度，即偏心度，能够向天文学家们透露这两颗恒星在变成双中子星之前的样子。例如，它们离得有多远以及它们被超新星“踢”的强度。对于双星——成双成对的恒星——的认知目前还具有许多的不确定性。科学家们希望，到本世纪30年代，LISA对双中子星的探测将有助于揭开它们的奥秘。

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编译：朱明逸

审稿：阿淼

责编：张梦

期刊来源：《皇家天文学会月刊》

期刊编号： 0035-8711

原文链接：

https://phys.org/news/2020-02-future-space-detector-lisa-reveal.html