未来空间引力波探测:寻找白矮星双星周围的奇特行星

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  北京时间8月16日消息,欧洲正在策划一项未来的空间探测引力波探测任务,这或将帮助科学家们找到科幻小说(电影)《银河系漫游指南》里的那种奇特行星。

  在过去几年间,借助引力波信号,人类而且发现了好几对黑洞的存在,不久事先,亲戚亲戚大伙我说就还不都后能 发现哪十多少 围绕双白矮星系统运行的行星,白矮星是中等质量恒星在生命终结阶段的状态,一颗从两颗恒星的演化历程中幸存下来的行星,必定是非常非常古老的,在事先的状态下,两颗主序星已然演化成为两颗白矮星,这将时需非常非常久远的时间。

  而且要做到这个 点,将时需未来更加先进的探测任务,比如欧洲发展中的“激光干涉空间天线”(LISA)项目。而且引力波探测器相比电磁波探测还不都后能 观察到更远的宇宙深处,LISA或许将还不都后能 检测到远在银河系之外的行星。

  LISA计划在2060 年代发射升空,类似事先的引力波探测器主要用于探测宇宙中致密天体对所产生的引力波信号。事先的双星系统包括双白矮星系统,类似太阳事先大小的恒星在接近死亡时,就将成为一颗白矮星,不再不不都后能 产生组织组织结构的核聚变反应,它将逐渐冷却和死去。

  类似温度较低的恒星,而且使用光学手段,而且有些电磁波段的探测手段要实现探测难度比较大,而要想探测到它们身边隐匿的行星,则更像是天方夜谭,到目前为止,科学家们只在白矮星随近发现过一颗行星,还是使用的非直接观测手段。

  了解有十多少 行星还不都后能 在白矮星随近幸存下来,对于亲戚亲戚大伙了解行星系统的未来演化历程十分关键,LISA探测器将帮助科学家们做到这个 点研究显示,而且事先的行星真的存在,没法 LISA应该还不都后能 发现数百颗新的系外行星。

  在过去60 年里,天文学家们而且探测到超过60 0颗系外行星,这其中真正的突破来自NASA发射的“开普勒”空间望远镜,借助“凌星法”,开普勒望远镜识别出血块的系外行星目标。所谓凌星法,就是通过精密测光,发现而且行星在视线方向上,从被观测恒星的前方经过,从而原困恒星亮度一个劲出現轻微下降,从而让科学家们反推出行星存在的技术。

  而利用引力波技术对系外行星进行探测,也将是类似的办法 。简单说,一对相互绕转的白矮星,其产生的引力波信号,与随近有行星围绕运行的双白矮星系统产生的引力波信号是有差异的,对事先的信号开展研究,将还不都后能 粗略估算出隐藏的第事先目标(行星体)的质量大小。

  与此一齐,我希望距离不太远,电磁波段的探测手段则还不都后能 提供并不是数据补充,尽管光学波段无法直接观测到行星体。理论上,LISA将还不都后能 检测到质量仅有60 倍地球大小的系外行星。

  此外,塔马尼尼也指出,单个的白矮星随近而且存在行星,也会产生引力波信号,但事先的信号太弱,无须LISA而且近期有些计划中的探测器还不都后能 检测的范围。

  与电磁波段的检测不同,引力波探测器还不都后能 穿透迷雾,LISA还不都后能 穿越银河系的中心区域,检测到银河系另一侧的信号,甚至是来自周遭有些星系组织组织结构的信号,比如大小麦哲伦星云。

  恒星的生命终点

  在未来大慨60 亿年事先,亲戚亲戚大伙的太阳而且逐渐膨胀成为一颗巨大的红巨星,我让你慢慢衰亡,成为一颗白矮星,这个 过程中,轨道存在最内侧的水星和金星而且被摧毁,而地球的轨道将贴着这个 巨大的膨胀的濒死恒星运行,命运难测,但火星和更加外侧的行星大体还不都后能 能选着将是安全的,它们将继续围绕太阳运行。

  除此之外,事先行星系统的死亡将而且原困事先新的行星系统的新生。目前的研究显示,事先被摧毁的世界产生的血块碎屑物,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,最终而且围绕着恒星死亡后残留下来的白矮星运行。有并不是理论认为,此后在事先的状态下,哪十多少 碎屑物而且在白矮星轨道上逐渐形成第二代的行星体,而而且哪十多少 浴火重生的行星体质量足够巨大,没法 它们将还不都后能 被LISA和有些未来的引力波信号探测设备检测到。

  当而且向这个 系统中再多加入一颗白矮星,没法 此时这颗行星的命运就将变得不再没法 选着,科学家们大慨而且在事先双白矮星系统随近观察到行星体残骸,这大慨表明,行星是还不都后能 存在于双白矮星随近的轨道上的。

  但直到LISA发射为止,科学家们无法选着围绕双白矮星系统存在行星,到底是少数状态还是常见状态,又或是介于两者之间,但而且事先的状态的确存在,没法 LISA的发现将帮助科学家们改进亲戚亲戚大伙关于太阳系的诞生以及死亡的相关模型,亲戚亲戚大伙而且目睹事先此前一个劲存在未知状态的行星演化阶段,而而且事先的状态不存在,没法 这同样将向研究行星系统演化的科学家们传递就是重要信息。

  而而且到事先科学家们果然在双白矮星系统随近发现行星,没法 这果然就像是《银河系漫游指南》后面 的情节翻版。在这部小说(电影)中,有事先行星叫做Magrathea,它围绕两颗恒星运行,这两颗恒星分别名叫Soulianis 和 Rahm。作者在书中描述这两颗恒星发出的光是白色的,这或许是两颗白矮星。

  引力波或许无须是有关生命,宇宙和万物的终极答案。但最终,它或许将帮助亲戚亲戚大伙找到行星Magrathea。