探索黑洞和中子星之间的神秘差距

科学家已经发现了宇宙碰撞是密集的比以前检测到的中子星,但比已知黑洞仍然远远密度小,具有挑战性的中子星和黑洞,两个大规模的多种形式的公认描述的对象,垂死的恒星宇宙。

物理学教授帕特里克·布拉迪和jolien克赖顿和一群来自澳门太阳城的中心引力,宇宙学和天体物理学15名其他研究人员发表在调查碰撞的天体物理学杂志通讯的LIGO,处女座合作到最近的一篇文章作出了贡献。

恒星的端游戏常常涉及smashup,称为“紧凑二进制合并”,即如此剧烈它产生引力波 - 时空涟漪可以由LIGO和处女座检测器检测。

深查特吉

现在,这些合并可以被检测到,科学家希望进一步探索它们使用快速跟进从望远镜和文书斑点形式的辐射,诸如可见光,无线电波,γ射线和X射线。这种“多信使”的调查预计将显示,帮助物理学家拼凑有关宇宙的新知识信息。

在这最近的一篇文章中, 研究人员发现合并 在其中一个物体有足以抵御标准描述的质量。几十年来,天文学家一直困惑的差距是中子星和黑洞的质量之间的谎言:最重的已知中子星是不超过我们的太阳质量的2.5倍 - 或2.5“太阳质量” - 与最亮称为黑孔为约5个太阳质量。

这本所谓的新发现的天体的谎言“质量差距。”

在这段对话中,深查特吉,一澳门太阳城博士研究员,在纸上的合着者,讨论质量的差距,并解释在确定质量差距是否存在多个对象多信使天文学的重要性。

科学家们 不知道是不是在对象 宇宙的 该合并 LIGO /处女座发现的是一颗中子星或黑洞。但是,因为它属于“质量差距,”不 这意味着 有可能是中子星是多少 更密集 比我们想象? 

这当然是一种可能性。这种观察意味着更轻的对象 - 如果它是一个中子星 - 是最重的一个检测为止。从理论上说,中子星可有大约3.然而,科学家们只能用群众看到他们高达2.5群众。所以,这将改变中子星如何重可为本的信念。

另一种可能性是一个打火机黑洞的存在。据信黑洞具有大于5的质量间隙的上限太阳质量。这也在壳体挑战这个对象是一个黑洞。

什么将科学家们在将来看到,解决了这个对象是否是一个中子星或黑洞的奥秘?

该图示是一个面朝上从合并前两个机构时刻的数值模拟相对论的“快照”。 (用n。菲舍尔图形,S。ossokine,小时。菲佛,一个。buonanno {马普引力物理},模拟极端时空合作)

用电磁辐射观测是解决这个自信方式。如果中子星被黑洞撕裂,所剩下的事情的动力可产生光线,类似于2017年的观测光的中子星合并gw170817将意味着这是一个中子星。但不幸的是,这个特殊的事件是很远,所以可将光太暗。

还有的是中子星没有四分五裂,但黑洞,在这种情况下,没有光吞噬的可能性。在未来,如果我们有一个更好地了解中子星是由 - 它“的状态方程” - 我们可以排除黑洞更放心。

为什么是这些对象的质量很重要?我们应该如何在空间研究他们的动作了解到超大规模的对象?

群众是整个故事的一部分。因为他们是两个极端的物质和极端重力探测致密天体很有趣。这些条件不能在基于地球的实验室中重现。因此,致密的紧凑对象是高能量的天体物理学实验室。我们需要超高密度的物体在太空中相撞产生足够的引力波由LIGO检测。因而,二进制紧凑对象合并在这方面是最有前途的来源。

此外,这些紧凑对象合并产生不仅引力波,还包括其他电磁信使像伽马射线暴和快速光学瞬变,称为kilonovae。目前,有一个全球关注多信使观测,因为每个方法提供了不同的信息。

这是什么多信使研究工作方面,你的工作吗? 

我们主张要学会从多信使意见最大,但在天空中这些事件的持续时间很短。我们需要LIGO和其他合作伙伴的观测设施,协调之间的快速通信。

我参加了LIGO低延迟组,其中i开发预测,如果合并是值得跟进的科学工具。我还开发了LIGO内自动化软件基础架构来传达发现信息天文学家跟进。除了LIGO,我与兹维基瞬态基金合作,在加利福尼亚州的光学望远镜跟进引力波事件捕猎难以捉摸kilonova工作。与兹维基,我对这种望远镜的灵敏度工作,并制定战略跟进。

除了布雷迪,克赖顿和查特吉,在纸上澳门太阳城共同作者包括:凯特琳上涨,伊格纳西奥马加纳埃尔南德斯,亚当·默瑟,邓肯米彻,迈克manske,小暑刘,帕特里克brockill,沃伦·安德森,亚洲时报Siddharth mohite,shaon戈什,shasvath卡帕迪亚,皮匠prestegard,西尼德·沃尔什和汤姆·唐斯。 

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