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時空的波動?25年8月天文學(xué)家探測到一股波動,它的來源很古怪

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2025年8月18日的時候,位于地面的引力波探測器,比如LIGO引力波探測器和室女座引力波探測器。



它們在這一天都相繼探測到了一個微弱的引力波信號

引力波就是時空的漣漪,像水中的漣漪那樣,只不過引力波是時空本身的波動。

而能被我們探測到的波動,一般都是來自致密雙星的合并,比如黑洞和黑洞、中子星和中子星的合并。

那么這次的引力波是什么事件造成的呢?

8月18日探測到之后,這次引力波事件被命名為了S250818K。



從后綴K我們可以知道,這是一次候選信號,也就是它的信號不是很強(qiáng),不能夠完全的確認(rèn)。

但研究人員可以依稀的推測出,這應(yīng)該是來自兩顆中子星合并產(chǎn)生的引力波事件。

不過,這里有一個詭異的點(diǎn):這兩顆中子星的質(zhì)量有點(diǎn)奇怪,其中至少有一顆中子星的質(zhì)量小于太陽質(zhì)量。



根據(jù)中子星形成的條件我們可以知道,它是在超過錢德拉塞卡極限后,也就是1.4倍太陽質(zhì)量后才能形成。

根據(jù)這個形成條件,也就是說它的最小質(zhì)量應(yīng)該也在1.4倍太陽左右。



所以小于太陽質(zhì)量的中子星是怎么回事呢?

這個我們先不解釋哈。

大家先記住這個異常的現(xiàn)象,之后談到它的光學(xué)對應(yīng)體時我們會說的。

一般呢,在探測到引力波事件之后,天文學(xué)家會向各大光學(xué)天文臺發(fā)出預(yù)警,提醒他們注意尋找它的光學(xué)對應(yīng)體(就是看它到底是什么)。

那怎么尋找光學(xué)對應(yīng)體呢?

我們通常是在引力波所標(biāo)示的天區(qū)尋找瞬變天體,就是亮度忽然增強(qiáng)的天體。





那么在這次引力波被探測的3個小時后,茲維基瞬變望遠(yuǎn)鏡在引力波定位的天區(qū),觀測到了一次瞬變光學(xué)事件。

這次事件被標(biāo)記為AT2025ulz,AT就是瞬變天體的前綴。



它是來自距離我們約13億光年的一個星系中。



在前三天的觀測中,它的光度由亮快速減弱并且略微泛紅,總的譜線特征與2017年觀測到的一次千新星的爆發(fā)極其相似。

所以根據(jù)這個特征,這次的瞬變應(yīng)該也是千新星的爆發(fā)。



再結(jié)合之前的引力波信號顯示的中子星合并事件,它們相互印證了中子星合并產(chǎn)生的千新星的觀點(diǎn)。

但事實(shí)卻遠(yuǎn)非如此,因?yàn)榻酉聛淼墓庾V數(shù)據(jù)讓研究人員陷入了疑惑。

在之后幾天的觀測中(就是3天之后的觀測中),它的亮度并沒有像千新星那樣快速的衰減直至看不到,它的亮度一直保持著,并且還有點(diǎn)慢慢變藍(lán)的趨勢,這樣的特征看著更像是超新星,具體更像是IIb型超新星。

IIb型超新星真有這個稱呼哈,大家不要笑。

II型超新星中的b型。

對此天文學(xué)家感到很疑惑,怎么好好的千新星又變成超新星了呢?

超新星是一顆恒星死亡時的爆發(fā);而千新星是兩顆中子星合并時產(chǎn)生的爆發(fā)。

這是兩種完全不同種類的爆發(fā)。

所以,怎么光譜特征變了呢?

在和好幾個超新星的光譜進(jìn)行了對比后,沒有錯,的確是超新星的譜線特征。



若真是那樣的話,那之前探測到的引力波信號要怎么解釋?

因?yàn)橐Σㄐ盘枌?yīng)的是中子星合并,也就是千新星的信息。

除非,這兩個信號沒有關(guān)聯(lián),也就是引力波信號我們沒有找到它的光學(xué)對應(yīng)體;而那個瞬變天體也只是普通的超新星爆發(fā),它們沒有關(guān)聯(lián)。

但問題是,AT2025ulz這個瞬變天體,不管是方位還是空間距離都與引力波預(yù)示位置一致。

在此天區(qū)我們并沒有發(fā)現(xiàn)其它的瞬變現(xiàn)象。



所以要說它和引力波沒關(guān)聯(lián),這又是一個問題。

天文學(xué)家陷入了一個困境!

有還是沒有呢?

有關(guān)聯(lián)的話,超新星和中子星合并的引力波無法對應(yīng);沒關(guān)聯(lián)的話,它們的空間位置又極其吻合。

怎么辦?

2025年12月15日,發(fā)表于《天體物理雜志快報》的一項研究給出了一個解釋。





這次的爆發(fā)可能是一次其罕見的超千新星爆發(fā),也就是超新星加千新星!

這項研究指出,AT2025ulz的光譜之所以奇怪,是因?yàn)樗l(fā)生了兩次爆發(fā)。

第一次是超新星爆發(fā),在發(fā)生超新星爆發(fā)后它留下了一個致密內(nèi)核,但因旋轉(zhuǎn)的過快形成不穩(wěn)定,或者爆炸的原因,具體的原因我們現(xiàn)在還不是很清楚,但反正解果是這顆內(nèi)核裂開了!

不錯,大家沒有看錯,就是裂開了!



裂開后,它形成了兩顆小的中子星,因?yàn)楸舜司嚯x很近,快速的旋轉(zhuǎn)后它們再次合并,于是就是再次發(fā)生千新星爆發(fā)。

起初我們觀測到的千新星光譜特征,是因?yàn)榍滦潜l(fā)的能量高,掩蓋了超新星的譜線,而在千新星衰減后,超新星爆發(fā)的特征才顯現(xiàn)出來。

這不光解釋了譜線奇特的轉(zhuǎn)變,也解釋了之前我們所說的亞太陽質(zhì)量中子星的問題,中子星的質(zhì)量為什么這么小,是因?yàn)樗怯梢活w裂開成了兩個。

完美,這樣所有的問題都可以說的通了。

盡管這個想法聽著很大膽,但不得不說這是目前最符合的解釋。

奇妙,又奇怪!

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