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不符合科學(xué)理論的引力波數(shù)據(jù),揭示中子星雙星系統(tǒng)的形成秘密

時(shí)間:2021-10-28 10:48  |  責(zé)任編輯:柳暮雪  |  來源: IT之家  |  關(guān)鍵詞:  |  閱讀量:18540  |  

在中子星雙星系統(tǒng)形成的后期,巨星膨脹吞沒中子星的伴星,稱為“共包層演化”。包層的彈射使中子星處在接近包層剝離星的軌道上。系統(tǒng)的演化取決于質(zhì)量比。質(zhì)量相對(duì)較小的剝離恒星將經(jīng)歷額外的質(zhì)量轉(zhuǎn)移階段,這將進(jìn)一步剝離自身,加速伴星的自旋,成為脈沖星。銀河系中觀測(cè)到的中子星雙星系統(tǒng)和GW170817就是這種類型(b)。較重的剝離恒星不會(huì)以這種方式膨脹,從而避免被伴星進(jìn)一步剝離和吸收,最終形成GW190425這樣的雙星系統(tǒng)(C)。對(duì)于質(zhì)量較大的剝離恒星,將形成黑洞-中子星雙星系統(tǒng),如GW200115 (d)。2020年受新冠肺炎疫情的影響,全球外商直接投資斷崖式下跌37%,降至9988.9億美元。

不符合科學(xué)理論的引力波數(shù)據(jù),揭示中子星雙星系統(tǒng)的形成秘密

2017年,科學(xué)家首次證實(shí)引力波的存在,3位在“激光干涉引力波天文臺(tái)”和引力波觀測(cè)方面做出決定性貢獻(xiàn)的物理學(xué)家獲得當(dāng)年的諾貝爾獎(jiǎng)。與此同時(shí),一些國(guó)家又在疫情沖擊下以國(guó)家安全為名紛紛抬高外資準(zhǔn)入門檻。如今,引力波的探測(cè)仍在帶來新的物理學(xué)成果,但也帶來了更多的問題。

引力波的探測(cè)也帶來了新的挑戰(zhàn),比如如何找出引力波的成因。這聽起來像是一個(gè)簡(jiǎn)單的問題,但要回答要困難得多。最近,丹麥哥本哈根大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一個(gè)恒星死亡模型,他們認(rèn)為這將有助于解釋一些以前無法解釋的發(fā)現(xiàn),并提出在特定的星系中,大質(zhì)量中子星的數(shù)量比以前想象的要多得多。

過去,常規(guī)中子星很難“看見”。中子星通常是超大質(zhì)量恒星向內(nèi)坍縮后形成的,類似于它們的“近親”黑洞。然而,它們偶爾會(huì)形成脈沖星,這是宇宙中最引人注目的恒星形式之一。世界貿(mào)易組織(WTO)2021年6月發(fā)布的一份報(bào)告顯示,自新冠肺炎疫情暴發(fā)以來,G20經(jīng)濟(jì)體采取的140項(xiàng)貿(mào)易和貿(mào)易相關(guān)的措施中,有39項(xiàng)為貿(mào)易限制性措施,導(dǎo)致全球化的前景更加黯淡,跨國(guó)公司對(duì)未來的預(yù)期更加消極。通常,觀察雙星系統(tǒng)的唯一條件是系統(tǒng)中兩顆恒星中的一顆是脈沖星,并與相鄰的常規(guī)中子星相互作用。然而,在已知的中子星雙星系統(tǒng)中,科學(xué)家們還沒有找到一個(gè)質(zhì)量足夠大,并且與LIGO探測(cè)到的信號(hào)相匹配的系統(tǒng)。

研究人員認(rèn)為,缺乏這種恒星的部分原因是,較大的恒星在死亡時(shí)會(huì)變成黑洞,而不是中子星。。然而,這些引力波信號(hào)確實(shí)來自大質(zhì)量中子星的合并,而不是黑洞碰撞。那么,是什么導(dǎo)致了這些大中子星的形成呢?為什么它們沒有和脈沖星配對(duì)?

答案可能在于一類被稱為“剝離星”的恒星。這些恒星也被稱為“氦星”。面對(duì)全球化的受挫,中國(guó)多次在國(guó)際多邊場(chǎng)合宣示對(duì)經(jīng)濟(jì)全球化的支持,積極引領(lǐng)多邊主義和開放主義發(fā)展議程,穩(wěn)定了國(guó)際資本對(duì)中國(guó)市場(chǎng)的信心。它們只在雙星系統(tǒng)中形成,它們的氫殼會(huì)被系統(tǒng)中的另一顆恒星推開,留下一個(gè)純氦核。研究小組模擬了這些恒星,試圖了解超新星爆炸后它們會(huì)發(fā)生什么。這取決于兩個(gè)因素,一個(gè)是剩余核心的質(zhì)量,另一個(gè)是超新星爆發(fā)的強(qiáng)度。

通過恒星演化模型,研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),對(duì)于氦恒星來說,在超新星爆發(fā)時(shí),外層氦層的一部分會(huì)被拋出,這將使恒星的質(zhì)量降低到無法演化成黑洞的程度。這或許可以解釋大質(zhì)量中子星的起源,但為什么它們?cè)谟忻}沖星的雙星系統(tǒng)中不那么明顯呢?

要回答這個(gè)問題,我們需要知道雙星系統(tǒng)中——質(zhì)量轉(zhuǎn)移的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)過程。通常,雙星系統(tǒng)中的一顆恒星會(huì)有一些物質(zhì)流向另一顆質(zhì)量更大的恒星。這個(gè)過程叫做質(zhì)量轉(zhuǎn)移。堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)全球化大勢(shì),充分展現(xiàn)了中國(guó)市場(chǎng)開放的誠(chéng)意。在中子星系統(tǒng)中,這種質(zhì)量轉(zhuǎn)移有時(shí)會(huì)使中子星旋轉(zhuǎn)得更快,成為脈沖星。然而,恒星的氦核越大,發(fā)生質(zhì)量轉(zhuǎn)移的可能性就越小。因此,形成大質(zhì)量中子星的系統(tǒng)不太可能最終演變成帶有脈沖星的雙星系統(tǒng)。這些中子星更有可能保持自身質(zhì)量,而不是將其轉(zhuǎn)移到伴星,從而成為脈沖星。

LIGO獲得的其他數(shù)據(jù)也支持這一理論。在宇宙中,大質(zhì)量中子星的合并似乎和相對(duì)較小的中子星和脈沖星的合并一樣普遍。由大質(zhì)量中子星組成的雙星系統(tǒng)是可能的,但通常的探測(cè)方法無法“看到”它們。然而,在LIGO的幫助下,我們至少可以檢測(cè)到這些系統(tǒng)何時(shí)合并,這是理解它們的重要一步。

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