LIGO再獲雙中子星碰撞産生的引力波

日前，美國鐳射干涉引力波天文臺（LIGO）科學合作組織和歐洲處女座（Virgo）引力波探測器合作組織共同宣佈，第二次探測到雙中子星併合産生的引力波事件，編號為GW190425。相關研究結果已提交給《天體物理學雜誌》。

首次基於單個天文臺探測數據

2019年4月25日，LIGO位於美國利文斯頓的探測器捕捉到疑似兩顆中子星碰撞産生的引力波信號。最新研究證實，該事件很可能就是兩顆中子星併合的結果。這也是首次基於單個天文臺探測數據而確認的引力波事件。

黑洞碰撞被認為不會産生光信號，而中子星碰撞會同時産生引力波信號和光信號。

科學家在2017年8月首次探測到雙中子星併合産生的引力波事件，那次探測創造了歷史。當時，LIGO位於美國利文斯頓和漢福德的兩個探測器都捕捉到引力波信號，全球許多光學望遠鏡同時探測到光學信號。

相比之下，GW190425事件首先從LIGO位於利文斯頓的探測器數據中發現。當時，LIGO位於漢福德的探測器處於短暫離線狀態。由於這對雙中子星距離地球超過5億光年，信號極其微弱，難以在Virgo的探測數據中找到。同時，並沒有其他望遠鏡探測到對應的光學信號。

“但Virgo也作出了寶貴貢獻。”在LIGO利文斯頓天文臺工作的阿娜瑪麗亞·埃弗勒表示。據介紹，研究人員利用LIGO利文斯頓探測器的數據，並結合Virgo探測器的數據，將該宇宙事件的範圍縮小到20%左右的天區內。

雙中子星系統的品質超乎預測

通過分析引力波數據，研究人員獲知，這次碰撞産生了不同尋常的大品質天體。

LIGO的探測數據顯示，兩個雙中子星的品質之和是太陽品質的3.4倍左右。此前科學家認為，銀河系中已知品質最大的雙中子星系統只有太陽品質的2.9倍。

這種不太常見的大品質，可能是由於碰撞來自一個雙中子星和一個黑洞，因為黑洞品質一般大於雙中子星。不過科學家相信，更大的可能是這次事件源於兩個中子星的併合。

“我們從數據中了解到它們的品質，其單個天體的品質最有可能與中子星相對應。”LIGO賓夕法尼亞州立大學工作組成員蘇拉比·薩奇傑夫認為，此次發現隱藏著一個有趣的問題：這對雙中子星系統最初是如何形成的？

科學家認為，雙中子星系統有兩種可能的形成方式：一種可能是由品質較大的雙恒星系統形成，這些恒星各自演變成中子星；另一種可能是兩個單獨形成的中子星在密集的恒星環境中邂逅。

LIGO關於GW190425的探測數據並不能説明，這對雙中子星的形成更有可能是哪種情況。這意味著，要解釋這個雙中子星系統出人意料的大品質，還需要更多數據和新的模型。