这颗强烈的双星白矮星可能是第一个引力波源

一对令人兴奋的白矮星螺旋向对方靠近，这是我们在不久的将来能够探测到的引力波源中最新的一对。

当然，当恒星与他们的舞伴靠得太近时，史诗般的恒星合并将是许多双星系统的最终命运。尽管如此，这个被称为J2322+0509的新发现还是很特别的。下面是原因。

白矮星是恒星核心的残留物，是像我们的太阳这样的恒星耗尽燃料后留下的。J2322+0509是一颗分离的双星——它包含了两颗拥有氦核的白矮星，它们的旋转距离非常近，但不共享任何物质(与之相对的是，一颗恒星从另一颗恒星那里吸收物质)。

事实上，J2322+0509的轨道周期——活跃的20分钟和一秒钟——相当于所有已知的分离双星中最短的第三个周期。在这短暂的时间内，双星中的每一颗恒星都完成了对方的完整轨道。

这大约是目前记录保持者的三倍——两颗恒星在不到7分钟的时间内相互环绕——但这仍然是一个令人难以置信的数据，一个产生了更令人惊叹的现象。

根据理论预测，具有特别紧密轨道的白矮星双星，比如这个新发现，可以成为引力波的来源:在时空结构中，当极其巨大的物体改变它们的速度时，会产生无形的涟漪。

早在一个多世纪前，引力波就被理论预测出来，并于2015年首次被探测到。这一开创性的壮举是由激光干涉引力波天文台(LIGO)的研究人员的巨大合作完成的，它涉及到两个遥远的黑洞合并成一个黑洞——这一事件发生在大约13亿年前。

但是黑洞合并并不是唯一能产生引力波的现象。广义相对论预测,这些强大的涟漪在宇宙的面料也可以来自其他来源,包括旋转的中子星,超新星的暴力,,是的,高密度的白矮星的螺旋上升的发展在双星系统中,当他们在快速并关闭——就像J2322 + 0509。

来自哈佛史密森天体物理中心(CfA)的天文学家沃伦·布朗说:“这一对位于恒星的最末端，轨道周期很短。”

“这两个物体的轨道正在衰变。发射出的引力波使这对粒子失去能量;在六七百万年后，它们会合并成一颗更大的白矮星。”

艺术家的印象。(m . Weiss)

那个决定性的事件可能在几百万年以后才会发生，但值得庆幸的是，我们不用等那么久就能发现更多关于J2322+0509引力波的信息。事实上，它是第一个加入候选池的二元系统。

虽然我们还不能从观测上证实这个双星系统产生的引力波，但一个名为LISA(激光干涉仪空间天线)的专业空间观测系统，计划于2034年发射，将具有这种特殊的能力。

就像LIGO的一个更微妙的版本，LISA将由三个独立的卫星组成，它们分别漂浮在数百万公里之外的太空中。通过一束激光连接，该系统将能够判断卫星是否由于引力波而移动，即使移动非常微小，它们也只能在亚原子尺度上记录下来。

然而，LISA要完成这个雄心勃勃的项目，还需要一大批引力波源候选者进行研究和验证。这就是为什么寻找像J2322+0509这样的天体在今天是至关重要的——即使它现在只是一个异国情调的面包屑，为未来更大的发现指明了道路。

来自俄克拉何马大学的天体物理学家Mukremin Kilic说:“验证双星很重要，因为我们知道LISA会在打开望远镜后的几周内看到它们。”

据我们所知，目前有关LISA的消息来源屈指可数。新验证二进制的第一个原型的发现使我们远远领先于任何人的预期。”

正如研究人员所解释的那样，一旦LISA启动并运行，这种特殊的双星系统预计将成为一种普遍现象。

布朗说:“理论预测，那里有许多双氦核白矮星。”

“这一发现为这些模型和未来的实验提供了依据，这样我们就能找到更多这样的恒星，并确定它们的真实数量。”

研究结果将发表在《天体物理学杂志通讯》上。

作者: PETER DOCKRILL

如有相关内容侵权，请于三十日以内联系作者删除

转载还请取得授权，并注意保持完整性和注明出处