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未来空间引力波探测:寻找白矮星双星四周的奇特行星

时间:2019-08-16 10:36:16 根源:新浪科技 评论:0 点击:0
  北京时间8月16日新闻,欧洲正谋同等项未来的空间探测引力波探测义务,这或将帮帮科学家们找到科幻小说(影戏)《银河系遨游指南》里的那种奇特行星。

  过去几年间,借帮引力波信号,人类曾经发清楚好几对黑洞的保管,不久之后,人们也许就可以发明那些盘绕双白矮星体系运转的行星,白矮星是中等质料恒星生命终结阶段的形态,一颗从两颗恒星的演化历程中幸存下来的行星,一定好坏常十分新颖的,如许的状况下,两颗主序星已然演化成为两颗白矮星,这将需求十分十分久远的时间。

  可是要做到这一点,将需求未来更加先辈的探测义务,比如欧洲开展中的“激光干预空间天线”(LISA)项目。因为引力波探测器比较电磁波探测可以观察到更远的宇宙深处,LISA大约将可以检测到远银河系除外的行星。

  LISA方案2030年代发射升空,相似如许的引力波探测器主要用于探测宇宙中致密天体对所发生的引力波信号。如许的双星体系包罗双白矮星体系,相似太阳如许大小的恒星接近死亡时,就将成为一颗白矮星,不再可以发生内部的核聚变反响,它将渐渐冷却和死去。

  这类温度较低的恒星,假如运用光学手腕,或者其他电磁波段的探测手腕要完成探测难度比较大,而要念探测到它们身边藏匿的行星,则更像是天方夜谭,到目前为止,科学家们只白矮星四周发明过一颗行星,照旧运用的非直接观测手腕。

  了解有众少行星可以白矮星四周幸存下来,关于我们了解行星体系的未来演化历程十分要害,LISA探测器将帮帮科学家们做到这一点研讨显示,假如如许的行星真的保管,那么LISA应当可以发明数百颗新的系外行星。

  过去30年里,天文学家们曾经探测到超越4000颗系外行星,这此中真正的打破来自NASA发射的“开普勒”空间千里镜,借帮“凌星法”,开普勒千里镜识别出大宗的系外行星目标。所谓凌星法,便是通过精细测光,发明因为行星视线偏向上,从被观测恒星的前线颠末,从而导致恒星亮度呈现细微下降,从而让科学家们反推出行星保管的技能。

  而应用引力波技能对系外行星举行探测,也将是相似的方法。简单说,一对互相绕转的白矮星,其发生的引力波信号,与四周有行星盘绕运转的双白矮星体系发生的引力波信号是有差另外,对如许的信号展开研讨,将可以大约估算出躲藏的第三个目标(行星体)的质料大小。

  与此同时,只消间隔不太远,电磁波段的探测手腕则可以供应一种数据增补,尽管光学波段无法直接观测到行星体。表面上,LISA将可以检测到质料仅有50倍地球大小的系外行星。

  另外,塔马尼尼也指出,单个的白矮星四周假如保管行星,也会发生引力波信号,但如许的信号太弱,并非LISA或者近期其他方案中的探测器可以检测的范围。

  与电磁波段的检测差别,引力波探测器可以穿透迷雾,LISA可以穿越银河系的中心区域,检测到银河系另一侧的信号,以致是来自方圆其他星系内部的信号,比如大小麦哲伦星云。

  恒星的生命尽头

  未来大约50亿年之后,我们的太阳将会渐渐膨胀成为一颗庞大的红巨星,随后垂垂衰亡,成为一颗白矮星,这一进程中,轨道位于最内侧的水星和金星将会被摧毁,而地球的轨道将贴着这个庞大的膨胀的濒死恒星运转,运气难测,但火星和更加外侧的行星大致上可以确定将是平安的,它们将继续盘绕太阳运转。

  除此除外,一个行星体系的死亡将可以意味着另一个新的行星体系的复生。目前的研讨显示,一个被摧毁的天下发生的大宗碎屑物,比如以太阳系为例,当太阳膨胀时被摧毁的水星和金星的残骸碎屑物,最终将会盘绕着恒星死亡后残留下来的白矮星运转。有一种表面认为,此后如许的状况下,这些碎屑物将会白矮星轨道上渐渐变成第二代的行星体,而假如这些浴火复生的行星体质料足够庞大,那么它们将可以被LISA和其他未来的引力波信号探测配备检测到。

  当假如向这个体系中再众到场一颗白矮星,那么此屎镶颗行星的运气就将变得不再那么确定,科学家们起码曾经一个双白矮星体系四周观察到行星体残骸,这起码外明,行星是可以保管于双白矮星四周的轨道上的。

  但直到LISA发射为止,科学家们无法确定盘绕双白矮星体系保管行星,终究是少数状况照旧常睹状况,又或是介于两者之间,但假如如许的状况确实保管,那么LISA的发明将帮帮科学家们改良他们关于太阳系的降生以及死亡的相关模子,我们将会目击一个此前不停处于未知形态的行星演化阶段,而假如如许的状况不保管,那么这同样将向研讨行星体系演化的科学家们转达许众主要新闻。

  而假如到时分科学家们果真双白矮星体系四周发明行星,那么这确实就像是《银河系遨游指南》内中的情节翻版。这部小说(影戏)中,有一个行星叫做Magrathea,它盘绕两颗恒星运转,这两颗恒星分又名叫Soulianis 和 Rahm。作乡信中描画这两颗恒星发出的光是白色的,这大约是两颗白矮星。

  引力波大约并非是相关生命,宇宙和万物的终极谜底。但最终,它大约将帮帮我们找到行星Magrathea。

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