椭圆形轨道为黑洞提供了新的线索——中子星合并

科学家发现了椭圆轨道的中子星-黑洞合并,对它们的形成和演化理论提出了挑战。

来源:Scientific Inquirer

科学家们首次发现了强有力的证据,证明黑洞和中子星碰撞在一起,但在它们合并之前,其轨道轨道是椭圆形的,而不是完美的圆形。这一发现挑战了长期以来关于这些宇宙对如何形成和演化的假设。

来自伯明翰大学、马德里自治大学和马克斯·普朗克引力物理研究所的研究人员今天(3 月 11 日)在《天体物理学杂志快报》上发表了他们的发现。

大多数中子星-黑洞对预计在合并之前很久就会采用圆形轨道。但对引力波事件 GW200105 的分析表明,该系统在合并形成质量是太阳 13 倍的黑洞之前很久就在椭圆形轨道上运行。椭圆形轨道是此类碰撞中从未见过的。

伯明翰大学的帕特里夏·施密特博士说:“这一发现为我们提供了关于这些极端物体如何聚集在一起的重要新线索。它告诉我们,我们的理论模型是不完整的,并提出了关于此类系统在宇宙中何处诞生的新问题。”

研究人员使用伯明翰大学引力波天文学研究所开发的新引力波模型分析了 LIGO 和 Virgo 探测器的数据。这使他们能够测量轨道的“椭圆”程度(偏心率)和任何自旋引起的摆动(进动)。这是第一次在中子星-黑洞事件中同时测量这两种效应。

伯明翰大学皇家学会研究员杰兰特·普拉滕 (Geraint Pratten) 表示:“轨道泄露了真相。它在合并前的椭圆形状表明,这个系统并不是孤立地悄悄演化的,而是几乎肯定是通过与其他恒星或可能是第三个伴星的引力相互作用而形成的。”

图片来源:Geraint Pratten,伯明翰大学皇家学会大学研究员