分类
康奈尔大学新闻

Milky Way neutron star pair illuminates cosmic cataclysms

八年前,康奈尔大学开发的脉冲星探测系统发现了银河系中的一对双星中子星。这对双星让研究人员得以亲眼目睹这两颗恒星最终灾难性的合并。

两名康奈尔大学的天文学家和一个国际科学家团队发现,相互绕转的中子星的质量有显著差异——因此当它们最终合并时,它们的两种质量将产生比预期更多的抛射物。

这幅图中,银河系中的一对双星中子星可能会让研究人员对巨变合并有更深入的了解。

这次合并与著名的2017年中子星事件GW170817相似,那次事件产生了首次观测到的引力波和光,并以一系列电磁现象为特征。

换句话说,银河系中的双星为理解2017年的事件提供了一个近距离的模型。

艺术与科学学院的乔治·费尔德斯坦天文学教授詹姆斯·科德斯(James Cordes)说,“我们有机会看到这种双星的幼年阶段。”“局部观察,远处理解。”

该团队的研究成果发表在7月8日的《自然》杂志上。

Cordes说,在这项研究中,射电天文学家测量了名为PSR J1913+1102的双星中子星中的两颗中子星的质量,并得出结论,它们是不对称的。

因此,天文学家们相信,当这两颗中子星在大约5亿年后合并时,强烈的潮汐力会将中子星撕碎,并在释放引力波的同时喷射出大量物质。

他们将这一假设建立在2017年8月的事件上,当时LIGO和室女座探测器在1.3亿光年之外通过射电望远镜和视觉观测到了引力波。在合并的最后阵痛中,两颗中子星释放出了丰富的引力波。

Cordes说:“2017年探测到的合并事件是‘多信使’天文学的罗塞塔石像,包括伽玛射线、x射线、光学和无线电波段与引力波结合的标准观测结果。”“这次灾难性的事件中喷出的物质比预期的要多,因此可以进行详细的研究。”

对射电天文学家来说,检查中子星双星是一项专业的工作。

“早在双星合并发生之前,我们就在观察整个双星演化过程,”该论文的合著者、天文学高级副研究员沙米·查特吉(Shami Chatterjee)说。“这让我们在银河系附近有了一个前排座位。”

2012年,波多黎各阿雷西博天文台的射电望远镜观测到阿雷西博脉冲星l波段馈电阵列(PALFA)发现了这颗快速旋转的双星中子星。Cordes在2004年创立了PALFA,而Cornell则通过大学的高级计算中心来管理PALFA的数据。

更大的中子星的质量是我们太阳的1.62倍,但根据天文学家的说法,所有这些质量都紧紧地塞进了一个城市大小的球体中。较小的恒星大约是太阳质量的1.27倍。

查特吉说:“观测PSR J1913+1102可以让天文学家计算出如果质量不对称,中子星合并时的样子。”“我们可以探测到引力波,发现中子星,并知道我们在其他星系中寻找什么。”

“明亮的双中子-恒星合并的不对称质量比”论文的主要作者是罗伯特。d·弗德曼,东英吉利大学,诺维奇,英格兰;保罗·弗雷尔,马克斯·普朗克射电天文研究所,波恩,德国;阿雷西博天文台贝纳吉·佩雷拉;以及来自西弗吉尼亚大学的Nihan Pol。

美国国家科学基金会资助了康奈尔大学的部分研究。

康奈尔大学纪事报
312 College Ave
,纽约州伊萨卡市14850
607-255-4206
[email protected]

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:http://news.cornell.edu/stories/2020/07/milky-way-neutron-star-pair-illuminates-cosmic-cataclysms