科学新闻

对濒死恒星的模拟显示出它是如何创造出引力波的

丽莎·格罗斯曼（Lisa Grossman）

环绕濒死恒星的残骸包围层有可能在时空中抖动出“涟漪”，这与任何天文学家所见过的都不一样。

“这是一个此前从未被研究过的潜在的引力波来源。”

来自美国伊利诺伊州西北大学的天体物理学家欧尔·戈特利布（Ore Gottlieb）于6 月5 日美国天文协会举行的新闻发布会上说道。

这些引力波有可能在LIGO（激光干涉引力波观测台）最近的运行中被捕捉到，这次运行始于5 月24 日。

自从2015 年LIGO 首次探测到引力波以来，迄今为止所有观测到的引力波都是来自于2 个致密天体的旋转死亡之舞——黑洞、中子星或者兼而有之。这些事件发散出所谓的相干性引力波。“你可以将其想象成协调演奏的乐队。”

戈特利布说道。

另一种不相干的引力波被预想来自于类似超新星的恒星爆发。因为那些爆发呈球形对称，且速度相对缓慢，它们的引力波很难被LIGO 探测到。它们更像单独的乐器在同一时间演奏不同的歌曲。

戈特利布和他的同事们考虑了另外一种被称为“坍缩”的恒星死亡类型。当大质量恒星坍缩成为黑洞时，它们能够喷射出接近光速行进的物质喷流。计算机对那些喷流的模拟揭示出一个物质包围层环绕着这个喷流，其中充满着炎热、搅动的气体和残骸，它们扩展成为一个非对称气泡围绕着这颗濒死的恒星，戈特利布说道。

当这个气泡不断扩展并且穿越恒星时，它或可对时空造成足够大的撞击，从而产生不相干的引力波，戈特利布和他的同事们作出推论。

LIGO 和它的伙伴探测器——意大利的Virgo（室女座引力波探测器）和日本的KAGRA（神冈引力波探测器）——目前拥有1% 的几率探测到包围层引力波。将来，随着探测设备不断改进，这个几率也会有所增加。

捕获到这些引力波可令天文学家洞察垂死恒星的最内部，这是其他任何方法都无法研究的，戈特利布说道。

王麒 译自 《科学新闻》（Science News）2023 年7 月1 日

科学新闻

（2023-07-01）

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