新星十年鹊桥一“相会”
据了解,中子星并合事件会产生非常强烈的引力波,有可能被地球上最灵敏的引力波探测器发现。物理学家期待有一天能接收到来自宇宙空间两个中子星并合事件发出的引力波。新发现的双脉冲星系统的轨道周期比PSR1913+16要短3倍多,将在更短的时间发生并合。
“按1974年发现的PSR1913+16情况计算,要100年才有可能发生一次双中子星并合事件,而按新发现的双脉冲星系统情况计算,大约十年就可以发生一次并合事件。科学家等待发生中子星并合事件发生,更有盼头。”
吴教授说,这对双星的轨道周期仅为2.4小时,轨道比较圆,椭率为0.088,平均速度达到0.1%光速,A星质量为1.337太阳质量,伴星质量为1.251太阳质量。两个脉冲星彼此距离比PSR1913+16更近,引力辐射更强,一年就可以观测到轨道明显的变化。
引力波探测研究有盼头
“在地球上,物理学家设计了好多种专门仪器,希望能接收到来自宇宙空间的引力波。半个多世纪过去了,一直没有成功。”吴教授说。
1974年射电脉冲双星的发现曾为引力波的探测带来希望。
美国的赫尔斯和泰勒教授发现的这个双星是由两个中子星组成,它的轨道周期很短,仅7.75小时。轨道是椭圆的,椭率很大,达到0.617。这导致其轨道速度最高时可达到十分之一光速。两个中子星很近,有很强的引力辐射。引力辐射可以导致两颗中子星越来越靠近,轨道周期越来越短。广义相对论理论已经把轨道周期的变化率精确的计算出来。要检测引力波的存在,最重要的是通过观测精确的测量出射电脉冲双星轨道周期的变化。泰勒等人利用世界上最大的射电望远镜进行了上千次的观测,为人类证实引力波存在提供了证据。
为此,赫尔斯和泰勒获得1993年的诺贝尔物理学奖。
“而对新发现的双脉冲星系统观测将为爱因斯坦的广义相对论和引力波理论提供迄今最严格的检验。”吴教授说。
开辟三大研究新课题
吴教授介绍,除了进一步验证爱因斯坦引力波理论这个重大课题外,这次发现还有很新颖的研究课题。
第一个问题是,两颗脉冲星之间的相互作用。观测发现,在一个轨道周期的2.4小时中,B星仅仅在暂短的两个10分钟中才能被观测到,科学家猜想这是因为A星发出的“星风”对B星有影响,但是,为什么有如此大的影响?究竟是怎样影响的?还不清楚。
第二个问题是,两颗脉冲星的辐射都有可能通过其相伴的脉冲星的磁层,特别是B星的磁层比A星的磁层大100倍,更容易探测,探测结果将会怎样?非常吸引人。









