老数据、新发现
现在,在一篇于近期发表在《自然》杂志上的新研究中,一组研究人员通过搜寻由格雷尔斯雨燕天文台、费米伽马射线空间望远镜、康普顿伽马射线天文台收集的700个短GRB数据档案,在两个短GRB中捕捉到了这种准周期振荡的特征。
1991年4月,宇航员在亚特兰蒂斯号航天飞机上拍摄了康普顿伽马射线天文台的图像。(图/NASA/STS-37 crew)
这两个事件是由康普顿伽马射线天文台于20世纪90年代初观测到的GRB 910711和GRB 931101B。通过分析这两个事件在并合后的遗迹的振荡频率数据,他们发现观测结果与通过数值模拟预测的准周期振荡一致。新结果表明,在这两个短GRB事件中,双中子星在碰撞、并合之后,形成了一颗短暂存在的巨型中子星,但很快,这颗大质量天体便坍缩成了黑洞。
重要的结果
这些新的结果非常重要,它们可以揭示中子星的许多特性,进而加速我们对宇宙中最极端区域的物理学的理解,比如其中一个特征是中子星的致密性。
我们知道,一个乐器,比如鼓,所发出的声音的频率与它的大小有关:鼓越小,频率越大,音调越高;鼓越大,频率越小,音调越低。类似的,一个更小、更致密的中子星并合后留下的遗迹的振荡频率,要比一个更大、密度更小的中子星在并合后留下的遗迹的振荡频率更高。因此,从振荡频率可以推测出中子星的致密性。
另外,在1~5千赫兹的频率范围内,不同的研究组对并合后的引力波信号进行了各种数值模拟,结果显示出了一致的功率谱特征。目前,使用当前的引力波探测器无法观测到的这些信号,而这些数值结果将为未来用引力波天文台测量超大质量的中子星奠定基础。
在未来十年内,第三代地基引力波探测器将可以灵敏地探测千赫兹频,为超大型中子星的短暂寿命提供新的见解。不过在那之前,对它们的探测仍然只能依赖于灵敏的伽马射线观测和计算机模拟。
#创作团队:
撰文:不二北斗
排版:雯雯
#参考来源:
https://www.nasa.gov/feature/goddard/2023/nasa-s-retired-compton-mission-reveals-superheavy-neutron-stars
https://www.nature.com/articles/d41586-022-04580-w
https://www.nature.com/articles/s41586-022-05497-0
#图片来源:
封面图&首图:NASA