新引力波源：白矮星双星系统_风闻

翻译：周唯亮

校对：牧夫校对组

编排：陶邦惠

后台：库特莉亚芙卡 李子琦

原文链接：

https://www.space.com/white-dwarf-binary-gravitational-wave-source-discovery.html

天文学家发现了两个围绕彼此互相旋转着的白矮星，它们可能正在产生引力波。

艺术家对第一个确定的氦核双白矮星引力源的艺术渲染（艺术渲染：M. Weiss）

什么是白矮星？当像太阳这类的恒星耗尽他们的燃料后，剩余的热核所形成的致密星就是白矮星。多年来，研究人员一直预测认为宇宙中应该存在由白矮星组成的双星系统。根据广义相对论，两个彼此环绕运行的天体应以引力波的形式发射能量，也就是时空结构中的波动或干扰。

虽然并不是探测到了引力波，而是发现了这个可能是引力波源的双星系统。但是，这项研究不仅会增进我们对这些双星系统和引力波源的理解，而且对于验证将于2034年发射（译者：发射你个毛线）的仪器的效率也很重要。

LISA（激光干涉仪空间天线）引力波天文台将使用J2322 + 0509双白矮星系统进行必要的训练测试。因为我们已经知道该双星系统的存在，所以这是一个很好的测试，用来确保引力波天文台可以准确地看见它。

俄克拉荷马大学的这项研究的合著者穆克雷明·基里奇（Mukuemin

Kilic）在声明中说：“验证双星系统很重要，因为我们知道LISA在打开望远镜的几周内就会看到它们。我们现在已知的LISA的信息源不多。这次发现的这对新一类双星系统使我们的研究进度比任何人预料的都超前。”

模拟动画：中子星环绕快速旋转的白矮星运行

（视频来源：SciTech Daily）

在一项识别和探索这种双星系统的新研究中，哈佛大学天体物理中心（CfA）的研究人员首次探测到由两个明显分离的白矮星（带有氦核）组成的双白矮星系统。该系统便是J2322 + 0509，轨道周期短至1,201秒（刚刚超过20分钟），是有史以来第一个此类引力波源。

哈佛大学天体物理中心天文学家，这项研究的主要作者沃伦·布朗（Warren

Brown）在一份声明中说：“理论预测表明宇宙中在我们尚未观测到的地方存在着许多双氦核白矮星双星系统。这种探测为这些模型以及未来的实验提供了一个基准，以便我们可以发现更多的此类恒星并确定其真实数目。”

这个双星系统的轨道周期是有史以来发现的所有离体双星中第三短的，所以相对来说较难发现。“这个双星系统没有光变曲线。”布朗在声明中说，“我们无法检测到光度信号，因为那里根本就没有任何光度信号。” 因此，该团队没有使用直接观察光本身的光度学研究，而是使用光谱学研究来确定恒星的轨道运动，光谱学用于观察物质如何与可见光之类的电磁辐射相互作用。

根据科研团队的声明和研究，尽管该双星系统很难发现，但他们使用理论计算发现，这类双星系统是引力波的极强来源。研究人员确定，由于该双星系统现在所处的相对于地球的角度，引力波天文台所能探测到的信号强度应比偏离该方向的同类双星系统的信号强度高2.5倍。

（视频截图）

但是，这一双星系统不会永远是一个双星系统，而这也正是由科学家们希望有一天能探测到的引力波所致。“这对天体的轨道正在缩小。”布朗说，“正在发射的引力波使这对双星失去能量；在六、七百万年内，它们将合并成一个更大的白矮星。”

4月3日发布到arXiv.org的一篇论文（https://arxiv.org/pdf/2004.00641.pdf）对此工作进行了描述，该论文已被《天文物理期刊通讯》（Astrophysical Journal Letters）接收。

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一路向北

Credit：Mario Konang