真·陀螺 六分钟互相环绕一圈的双白矮星_风闻

原创：牧夫天文

翻译：雷丰图

校对：牧夫天文校对组

编排：雷丰图

后台：库特利亚芙卡 李子琦

原文链接：http://www.astronomy.com/news/2019/07/fastest-pair-of-white-dwarfs-ever-found-orbits-every-seven-minutes

通过位于美国亚利桑那州基特峰的兹维基暂现源观测设备，天文学家们发现了一对迄今为止互相旋转速度第二快的白矮星系统。

白矮星是由如太阳大小的恒星耗尽寿命时形成的星体。这时，恒星的外圈物质会被剥离，只剩下滚烫且密度极大的内核。由于大部分恒星系统是双星系统，因而这些恒星死后所形成的白矮星会互相以更快的速度旋转在更小的轨道上。

如图所示，太阳这种较小的恒星死亡后会成为白矮星。

Credit：小龙哈勃

最新发现的这个白矮星系统ZTF J1539+5027 是一个极端情况。它们互相环绕一周的时间仅为6.91 分钟。这个双星系统非常紧凑，想象一下两颗白矮星在土星那么大的空间内追逐嬉戏是何等奇妙的场景。以加州理工学院研究生凯文·伯奇(Kevin Burdge)为首的研究小组于7月24日在《自然》杂志上公布了这一发现。在文章中，他们指出这个双星系统将会是LISA引力波探测器(预计2034年发射)的一个理想探测目标。

LISA项目将包含三个探测器，呈三角形在地球公转轨道上”尾随“着地球，探测器之间相隔500万公里。三角形中心-太阳-地球将构成一个20度的夹角。在诸如黑洞相撞等事件中，探测器会因时空的扭曲而摆动。从而三个探测器摆动幅度的差异会得出比地面上更为精确的数据。

Credit：teacherlink

在它们仍是恒星时，两星之间的距离比现在大很多。双星系统形成时，一个恒星通常比另一个要大，很少出现质量相仿的“双胞胎”。这就意味着质量大的恒星会先消耗完燃料(质量越大核聚变更强烈，寿命越短)，而这时质量小的恒星仍保持恒星状态。这就导致了分享——或者说是抢夺物质，而在抢夺的过程中，两星之间的距离也随之拉近。

白矮星与其伴侣恒星抢夺物质概念图

Credit：比特网

在这新发现中，目前“弟弟”体积只比地球的大一点点，质量却是太阳的60%。“哥哥”的体型则更臃肿一些，但是质量却只有“弟弟”的三分之一。通过探测它们辐射出的能量，科学家们还发现这两颗星还在以每天10英寸的速度接近。

逻辑上看，类似的双白矮星系统应该很多，我们应该能够探测到很多这样双星系统的引力波，但是迄今为止被确认的寥寥无几。2034年LISA引力波探测器的升空也许会打破这一僵局。像它的前辈LIGO，曾在2015年探测到黑洞相撞的引力波，LISA也会探测时空中因引力波而产生的涟漪。而LISA能够探测到更微弱的涟漪，比如这次的双白矮星系统。而且像J1539这样的目标可以同时发掘它的引力波和可见光信息。

LIGO包含了两个探测器，一个位于美国华盛顿州，另一个则在路易斯安那州。图为华盛顿州的探测器俯瞰。

Credit：LIGO/Caltech

尽管LISA还未发射，科学家们已经急不可待地开始为它甄选重要观测目标，这些猎物就在无垠的宇宙中，等待着揭开面纱的那一天。

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LISA引力波探测器概念图Credit: AEI/MM/exozet