通讯系列
Communications journals
Article | open access | 出版时间 : 11 August 2020
当中子星和黑洞在星群中碰撞 |《通讯-物理学》论文
Kohei Nagai, Kento Uchida, Naotaka Yoshikawa, Takahiko Endo, Yasumitsu Miyata & Koichiro Tanaka
doi:10.1038/s42005-020-0310-x | 原文链接

《通讯-物理学》发表的一篇建模论文Dissecting the properties of neutron star–black hole mergers originating in dense star clusters指出,中子星和黑洞在致密的恒星环境中并合时,可能不会释放两者在孤立环境中并合所释放的电磁辐射。致密环境中的并合可能还具备孤立并合所没有的另外两大特征。这些发现或为引力波的未来观测提供有益见解。

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星团质量-半径-速度的色散关系。来源:Arca Sedda

探测中子星-黑洞并合过程中释放的引力波,可以带来大量关于恒星演化、核物质和广义相对论的信息。虽然中子星-黑洞并合的理论框架已经建立,但两种天体在致密的恒星环境中并合时如何相互作用却一直是未知数。


德国海德堡大学天文学中心的Manuel Arca Sedda详细模拟了一次中子星-黑洞并合,再将该模拟与银河系和近域宇宙中对恒星簇的观测结果相结合。Arca Sedda发现,这两个大质量天体在致密环境中并合所形成的系统,可能与孤立环境中形成的类似系统有所不同。他发现,致密环境中的并合,其总质量更大、黑洞更重,在并合之中或之后的短时间里可能不会释放辐射或光。结果显示,如果并合将要发生在致密的恒星环境中,可能只有搜寻引力波的望远镜才能探测到。