行为不端的脉冲星:最可预测的恒星的意外变化
脉冲星是一类中子星,是极可预测的恒星。它们是由大质量恒星的心脏形成的,这些恒星已经自行坍塌,不再能够燃烧足够的燃料来抵御恒星拥有的破碎重力。如果条件合适,这颗恒星将继续塌缩,直到剩下的是以前的残余,通常只有墨尔本中央商务区的大小,但却是我们太阳的1-2倍,使这些成为宇宙中密度最大的物体。
这些恒星不会产生太多可见光,但它们会从它们的磁极发射出令人惊讶的明亮无线电波束。如果幸运的话,随着恒星的旋转,这些光束会冲过地球,我们会观察到“脉冲”。虽然大多数脉冲星在大约一秒钟内自转,但这些恒星的一个子类在千分之几秒内自转——它们被称为“毫秒”脉冲星。
观察这些毫秒脉冲星的脉冲为物理学家提供了许多问题的线索,包括测试广义相对论和了解物质的最密集状态。但观测这些速度极快、密度极高的恒星的主要目标之一是探测超长波长引力波。我们的意思是许多光年长。这些引力波扭曲了我们和脉冲星之间的时空,导致脉冲到达的时间早于或晚于预期。这些引力波很可能来自宇宙中所有超大质量双黑洞产生的背景,这些黑洞是由星系相互碰撞形成的。
作为 OzGrav 的一部分,尝试通过查看最可预测的恒星(称为脉冲星计时阵列)的集合并测量它们如何随时间变化来检测这种引力波背景。为此,科学家使用了世界上最灵敏的射电望远镜,包括澳大利亚的 Murriyang 望远镜(也称为 Parkes 望远镜)和南非的超灵敏 MeerKAT 阵列望远镜。
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