新研究帶來一張通向引力波的潛在的“黃金國的地圖”

據外媒報道,科學家們完善了對神秘的連續引力波的研究。得益於一個國際研究團隊的研究,尋找神秘中子星引起的引力波的“嗡嗡聲”變得容易多了。引力波只在黑洞和中子星的碰撞中被探測到,這些大型宇宙事件會引起巨大的爆發並在空間和時間中產生漣漪。

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研究團隊成員包括來自LIGO科學合作組織(LSC)、Virgo Collaboration和澳大利亞國立大學(ANU)引力天體物理中心(CGA)的科學家們,他們現在正把其目光轉向旋轉中子星,希望藉此來探測這種波。

研究人員稱,跟由黑洞或中子星碰撞引起的大爆炸不同,單旋轉中子星有一個只有幾毫米高的凸起或“山”,這可能會引發穩定不變的流或引力波的“嗡嗡聲”。

2015年,研究人員使用他們的方法首次檢測到引力波。他們稱,這就像在一群亂竄的大象中捕捉一隻老鼠的吱吱聲。

如果成功,這將是首次探測到不涉及黑洞或中子星等大質量物體碰撞的引力波事件。

ANU教授Susan Scott指出,密集中子星的碰撞在宇宙中產生了引力波的爆發,“中子星是一個神秘的物體。我們並不真正了解它們是由什麼組成也不知道它們有多少種類型。但我們知道的是,當它們相撞時,會在整個宇宙中發出令人難以置信的引力波爆發。相比之下,旋轉中子星發出的柔和的嗡嗡聲非常微弱,幾乎不可能被探測到。”

LSC和Virgo合作小組剛剛發表的三篇新論文詳細描述了迄今對自旋中子星引力波微弱嗡嗡聲最敏感的搜索。他們的研究工作提供了一張“通向引力波潛在的黃金國的地圖”。

“我們的搜索目標之一是年輕的超新星殘骸。這些新近誕生的中子星更加畸形,並應該會發射出更強的引力波流,”CGA和OzGrav的副研究員Lilli Sun博士說道。

隨着這些搜索變得越來越敏感,它們提供了比以往任何時候都更多的關於中子星可能的形狀和構成的細節。

“如果我們能探測到這種嗡嗡聲,我們就能深入中子星的心臟並解開它的秘密,”來自OzGrav和CGA的博士后研究員Karl Wette博士稱。

ANU廣義相對論理論和數據分析小組的負責人Scott教授還補充稱:“中子星是宇宙中黑洞形成前密度最大的物質形式。尋找它們的引力波使我們能探測地球上實驗室根本無法產生的核物質狀態。”